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Patent Searching and Data


Title:
FIXING DEVICE, CLAMPING SYSTEM AND ALLOCATED TOOL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/000463
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is to fix or detach tools (23, 38) comprising a disc-shaped tool body (21, 28), in particular cutting discs, rough-grinding discs or fan grinding discs, to or from a machine tool, in a simple manner, without involving complex and expensive resources. To achieve this, the invention provides a fixing device (1, 32), in addition to a tool that is designed to interact with the fixing device and has a disc-shaped tool body with a central opening, which together form a clamping system. According to the invention, the fixing device, which can be mounted onto a machine tool, or is attached to the machine tool in a fixed manner, comprises at least one radially outward-facing projection (5) of a lock that can be operated in the absence of a tool, said lock detachably connecting the fixing device to the tool. In the locked position, the radially outward-facing projection or projections (5) of the fixing device (1, 32) fits/fit over an inward-facing locking surface (22) of the tool, thus axially securing the tool body and mounting the latter so that it can rotate in a fixed manner. The radially outward-facing projection(s) (5) and a bearing surface (7, 35), on which the tool lies, are arranged so that they can be displaced axially in relation to one another, whereby said axial displacement path can be blocked by a centrifugal-force assembly (14, 17; 41, 43).

Inventors:
KAUSCH MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/000746
Publication Date:
January 03, 2003
Filing Date:
March 02, 2002
Export Citation:
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Assignee:
BRUNO SCHMITZ SCHLEIFMITTELWER (DE)
KAUSCH MANFRED (DE)
International Classes:
B24B45/00; B24D5/16; B24D7/16; B24D99/00; (IPC1-7): B24B45/00; B24D5/16; B24D7/16
Domestic Patent References:
WO2001076822A12001-10-18
Foreign References:
EP0904896A21999-03-31
US3623281A1971-11-30
DE10017458A12001-10-18
Attorney, Agent or Firm:
LIPPERT STACHOW SCHMIDT & PARTNER (Solingen, DE)
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Claims:
Befestigungseinrichtung, Spannsystem und zugeordnetes Werkzeug Patentansprüche
1. Befestigungseinrichtung zum Zusammenwirken mit einem, einen kreisscheibenförmigen Werkzeugkörper mit einer zen tralen Öffnung aufweisenden Werkzeug, welche auf eine Werkzeugmaschine montierbar ist oder mit welcher eine Werkzeugmaschine direkt ausgestattet ist, mit zumindest einem radial nach außen weisenden Vorsprung eines werk zeuglos betätigbaren Verschlusses mit dem die Befesti gungseinrichtung mit dem Werkzeug lösbar verbindbar ist, wobei in der Verschlussposition der zumindest eine radial nach außen weisende Vorsprung der Befestigungseinrichtung über eine radial nach innen weisende VerschlussFläche des Werkzeugs greift und der Werkzeugkörper axial gesi chert und drehfest gehaltert ist, d a d u r c h g e kennzeichnet, dass der zumindest eine radial nach außen weisende Vorsprung (5) der Befestigungsein richtung (1, 32) und eine Auflage (7,35) für das Werkzeug (23, 38) relativ zueinander axial verschiebbar angeordnet sind, wobei der axiale Verschiebeweg durch eine Flieh krafteinrichtung (14,17 ; 41,43) blockierbar ist.
2. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der zumindest eine radial nach außen weisende Vorsprung (5) und die Auflage (7,35) für das Werkzeug (23,38) relativ zueinander axial drehbar angeordnet sind.
3. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Ver schluss als Bajonettverschluss ausgebildet ist, durch den das Werkzeug (23,38) und die Befestigungseinrichtung (1, 32) in der Verschlussposition festspannbar sind.
4. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Fliehkrafteinrichtung (14,17 ; 41,43) in Wirkverbindung mit zumindest einer radial verschiebbaren Zunge (16) steht, welche in den axialen Verschiebeweg einführbar ist.
5. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Fliehkrafteinrich tung (14,17 ; 41,43) ein Element (14,41) aufweist, an dass zur Bereitstellung einer Rückstellkraft ein Kraft mittel angreift, insbesondere eine Feder (17) oder ein elastischer 0Ring (43), welche eine radiale Ausdehnung oder Verschiebung hemmt, wobei bei der Rotation der Be festigungseinrichtung (1, 32) eine dem Kraftmittel ent gegenwirkende Fliehkraft erzeugbar ist und das Element in Wirkverbindung mit der Zunge (16) steht.
6. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zunge (16) radial nach außen weisend und in axialer Richtung ausgedehnt ausgebildet ist und bei der Erzeugung einer ausreichend großen Fliehkraft eine axiale Lücke, insbeson dere eine axialen Lücke (15) zwischen zueinander axial verschiebbaren Teilen (5,7) der Befestigungseinrichtung (1,32) schließt.
7. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 4,5 oder 6, d a d u r c h gekennzeichnet, dass das Element als ein halbkreisförmiges Ringpaar (14) mit dem zumindest einen radial nach außen weisenden und in axialer Richtung ausgedehnte Zunge (16) ausgebildet ist, welches durch eine Feder (17) zu einem Ring fixierbar ist, wobei sich beide Halbringe unter Fliehkrafteinwirkung radial voneinander weg bewegen und mit der Zunge eine axiale Lücke (15) zwi schen den zueinander verschiebbaren Teilen (5,7) der Befestigungseinrichtung (1) schließen.
8. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass durch eine radiale Verschiebung der Zunge (16) nichtparallele Flächen (40,42) von zueinander axial verschiebbaren Tei len (5,35) zur gegenseitigen Anlage kommen, wodurch eine axial wirkende Kraft zur Bereitstellung einer Klemmkraft für das Werkzeug erzeugbar ist.
9. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine zu sätzliche Arretiervorrichtung vorgesehen ist, durch welche das Werkzeug (23,38) gegenüber der Befestigungseinrich tung (2,32) in der Verschlussposition unverdrehbar fest legbar ist.
10. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h zumindest eine an einem radial nach außen weisenden Vorsprung (5) des Ver schlusses sich axial und in Richtung zur Werkzeugmaschine erstreckende Arretiernase (18,19), welche mit einem zu geordneten, die Verschlussfläche (22) bereitstellenden Segment (22a) am Werkzeug zum Erhalt eines Formschlusses zwischen dem Vorsprung (5) und dem Segment in der Ver schlussposition zusammenwirkt.
11. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 10, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h zwei umfänglich beabstandete, derartige Arretiernasen (18,19) zur Ausbildung einer Tasche an dem Vorsprung (5), in welcher das zugeordnete Segment (22a) des Werkzeugs in der Verschlussposition in einen Formschluss bringbar ist.
12. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine der Arretiernasen (18) zur Übertragung der Antriebskraft und die andere Arretiernase (19) zur Übertragung der beim Abbremsen des Werkzeugs erzeugte Trägheitskräfte ausge bildet sind, wobei erstere zur Bereitstellung eines Dreh anschlags für das Werkzeug eine größere axiale Ersteckung als die andere Arretiernase besitzt.
13. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h gekennzeichnet, dass der zu mindest eine radial nach außen weisende Vorsprung (5) des Verschlusses in der Verschlussposition zur Gestaltung eines Formschlusses mit einem, eine zugeordnete Ver schlussfläche (22) bereitstellenden Segment (22a) des Werkzeugs ausgebildet ist, wobei eine radial nach innen offene Tasche am Segment des Werkzeugs geformt ist, in welche der Vorsprung (5) zur Gestaltung des Formschlusses einbringbar ist.
14. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 13, d a d u r c h gekennzeichnet, dass jeweils zumindest eine axiale Fläche an dem zumindest einen Vorsprung (5) in der Verschlussposition die Antriebskraft und die beim Abbrem sen des Werkzeugs erzeugte Trägheitskräfte überträgt.
15. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein Innenge winde, mit dem die Befestigungseinrichtung auf ein Ge windeteil der Werkzeugmaschine aufschraubbar ist.
16. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h gekennzeichnet, dass das In nengewinde an einer Gewindebuchse angeordnet ist, die in einer zentralen Öffnung der Befestigungseinrichtung sitzt.
17. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gewindebuchse an einem Ende mit einem Ringflansch versehen ist, der den Rand der zentralen Öffnung an der von der Schraubrichtung abgewandten Seite der Befestigungseinrichtung übergreift.
18. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine zentrale Öffnung (13) zur Durchführung einer axialen Schraube, mit welcher die Befestigungseinrichtung (1, 32) an die Werk zeugmaschine montierbar ist.
19. Spannsystem bestehend aus einer Befestigungseinrichtung, insbesondere einer Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, zum Zusammenwirken mit einem, einen kreisscheibenförmigen Werkzeugkörper mit einer zentralen Öffnung aufweisenden Werkzeug, und dem zugeordneten Werk zeug, wobei die Befestigungseinrichtung zumindest einen radial nach außen weisenden Vorsprung eines werkzeuglos betätigbaren Verschlusses aufweist, mit dem die Befesti gungseinrichtung mit dem Werkzeug lösbar verbindbar ist, und wobei in der Verschlussposition der zumindest eine radial nach außen weisende Vorsprung der Befestigungsein richtung über eine radial nach innen weisende Verschluss Fläche des Werkzeugs greift und der Werkzeugkörper axial gesichert und drehfest gehaltert ist, und Befestigungsein richtung und zugeordnetes Werkzeug so angepasst ausge bildet sind, dass in der Verschlussposition ein Form schluss zwischen Befestigungseinrichtung und zugeordnetem Werkzeug vorliegt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Formschluss bei einer Rotation der Be festigungseinrichtung (1, 32) durch eine Fliehkraftein richtung (14,17 ; 41,43) fixiert ist.
20. Spannsystem nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass radial nach innen weisende Ver schlussFlächen des Werkzeugs durch den Werkzeugkörper selbst gebildet sind.
21. Spannsystem nach Anspruch 19 oder 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass radial nach innen weisende VerschlussFlächen (22) des Werkzeugs durch eine Tragein richtung (20,24,31) gebildet sind, die in der Öffnung des Werkzeugkörpers vorgesehen und an diesem befestigt ist.
22. Spannsystem nach einem der Ansprüche 19 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Tragein richtung (24) zumindest an einer Seite des Werkzeugkörpers (28) den Rand der Öffnung übergreift.
23. Spannsystem nach einem der Ansprüche 19 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich von einer radial nach innen weisenden VerschlussFläche (22) eines Segments (22a) des Werkzeugs zwei Arretiernasen (25, 26) axial und in Richtung weg von der Werkzeugmaschine erstrecken, wobei die Arrtiernasen zur Ausbildung einer Tasche an der VerschlussFläche umfänglich beabstandet sind, in welcher der zugeordnete Vorsprung (5) der Be festigungseinrichtung in der Verschlussposition in einen Formschluss mit dem Segment der VerschlussFläche bringbar ist.
24. Spannsystem nach der Anspruch 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine der Arretiernasen (25) zur Übertragung der Antriebskraft und die andere Arretier nase (26) zur Übertragung der beim Abbremsen des Werkzeugs erzeugte Trägheitskräfte ausgebildet, wobei erstere zur Bereitstellung eines Drehanschlags für das Werkzeug eine größere axiale Ersteckung als die andere Arretiernase besitzt.
25. Spannsystem nach einem der Ansprüche 19 bis 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass nach der Herstellung des Formschlusses zwischen dem zumindest einen axial nach außen weisenden Vorsprung (5) der Befestigungs einrichtung (1, 32) und dem die zugeordnete Verschluss Fläche (22) bereitstellenden Segment am Werkzeug, die Fliehkrafteinrichtung zum Blockieren eines axialen Ver schiebeweges zwischen dem Vorsprung (5) und der Auflage (7,35) axial ausgerichtet ist.
26. Spannsystem nach einem der Ansprüche 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass bei eingeschalteter Werkzeugmaschine die Fliehkrafteinrichtung ein Mittel bereitstellt, welches die Auflage (35) in Richtung zum Vorsprung (5) der Befestigungseinrichtung zum Bereitstel len einer axialen, kraftbeaufschlagten Klemmumg des Werk zeugs drückt.
27. Werkzeug, zum Verwenden mit einer Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18 oder in einem Spann system nach einem der Ansprüche 1926.
28. Verfahren zum werkzeugfreien Spannen eines Werkzeugs (23, 38) mit einem kreisscheibenförmigen, eine zentrale Öffnung aufweisenden Werkzeugkörper (21,28) auf einer Befesti gungseinrichtung (1, 32) für eine Werkzeugmaschine, ins besondere einer Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, umfassend die Schritte : Axiales Ausrichten und Zusammenführen des Werkzeugs (23, 38) und der Befestigungseinrichtung in einer Öffnungs position eines Verschlusses zwischen der Befestigungsein richtung und des Werkzeugs unter Aufbringung einer axial, auf die Werkzeugmaschine gerichteten Kraft ; Herstellen einer Überlappungsposition, durch relatives Drehen von radial nach außen weisenden Vorsprünge (5) an der Befestigungseinrichtung zu radial nach innen weisenden VerschlussFlächen (22) des Werkzeugs, sodass Vorsprünge (5) der Befestigungseinrichtung über radial nach innen weisenden VerschlussFlächen (22) des Werkzeugs greifen ; Herstellen eines Formschlusses zwischen der Befesti gungseinrichtung und dem Werkzeug durch Entfernen der axial gerichteten Kraft ; Automatisches Sichern des Formschlusses mittels einer Fliehkrafteinrichtung durch den Betrieb der Werkzeugma schine.
29. Verfahren nach Anspruch 28, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Werkzeug gegen eine Federkraft zur Anlage an eine Auflage (7,35) gebracht wird, und diese mit dem Werkzeug relativ zu den Vorsprüngen (5) in die Überlappungsposition gedreht wird.
Description:
Befestigungseinrichtung, Spannsystem und zugeordnetes Werkzeug Die Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung, mit wel- cher ein Werkzeug an einer Werkzeugmaschine befestigbar ist, ein zugeordnetes Werkzeug sowie ein durch die Befestigungsein- richtung und das Werkzeug gebildetes Spannsystem.

Bei dem Werkzeug kann es sich insbesondere um eine Trenn-, Schrupp-, Schleif-, Schneid-, Bürst-, Polier-oder eine Fä- cherschleifscheibe handeln.

Bekannte Scheiben dieser Art werden mit Hilfe einer Mutter an einem Gewindeteil der Werkzeugmaschine unter Zuhilfenahme eines Werkzeugs, insbesondere eines Schlüssels, fest- geschraubt. Die zentrale Öffnung der Scheiben ist dabei so bemessen, dass ihr Durchmesser nur geringfügig größer als der Außendurchmesser des Gewindeteils der Werkzeugmaschine ist, sodass die Scheiben mit Hilfe der Mutter auf die Werkzeug- maschine aufspannbar sind. Der Standarddurchmesser der zen- tralen Öffnung beträgt 22 mm. Die während des Schleifvorgangs auftretenden Kräfte bewirken, dass sich die Mutter extrem festzieh, sodass diese nur unter großem Kraftaufwand gelöst werden kann.

In der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 17 458 A1 ist eine Schleifmaschinenwerkzeugaufnahme mit einer Mitnahmevorrichtung beschrieben, über die ein Werkzeug mit einer Antriebswelle wirkungsmäßig verbindbar ist. Dabei ist das Einsatzwerkzeug

über zumindest ein gegen ein Federelement bewegbar gelagertes Rastelement mit der Mitnahmevorrichtung wirkungsmäßig verbind- bar, wobei das Rastelement in einer Betriebsstellung des Ein- satzwerkzeugs einrastet und das Einsatzwerkzeug formschlüssig fixiert. Hierdurch ist ein werkzeugloses Schnellspannsystem bereitgestellt, das jedoch insbesondere beim Wechseln eines Werkzeugs eine aufwendige Bedienung erfordert. Ist die Schleifmaschinenwerkzeugaufnahme beispielsweise an einer Win- kelschleifmaschine montiert, muss zum Lösen des Werkzeugs mit der einen Hand eine Rastelemententriegelungstaste gedrückt und mit der anderen Hand das Werkzeug gedreht werden. Ferner ist zu beachten, dass bei diesem Vorgang die Antriebswellensperr- taste der Maschine zu betätigen ist.

In der amerikanischen Patentschrift US 3,623,281 ist eine Vorrichtung zum Befestigen einer austauschbaren Schleifscheibe an einer Antriebswelle einer Maschine offenbart. Dabei über- greifen in einer Verschlussposition radial nach außen weisende Vorsprünge der Befestigungseinrichtung radial nach innen wei- sende Verschlussflächen des Werkzeugs. Durch das Anschalten des Antriebs bewegt sich ein Teil des Verschlussmechnik auf- grund seiner Trägheit in axialer Richtung auf das Werkzeug zu, sodass die Verschlussflächen des Werkzeugs durch die Vorsprün- ge festgeklemmt sind und das Werkzeug axial gesichert und drehfest gehaltert ist. Zwar kann die beschriebene Vorrichtung mit einer Hand bedient werden, der Aufbau der Verschlussmecha- nik ist jedoch sehr aufwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Befestigen bzw. Lösen von Werkzeugen mit einem kreisscheiben- förmigen Werkzeugkörper, insbesondere von Trenn-, Schrupp- oder Fächerschleifscheiben, an eine bzw. von einer Werkzeug- maschine zu erleichtern, wobei das Werkzeug sicher gehalten ist, ohne dass ein hoher konstruktiver Aufwand betrieben wer- den muss.

Diese Aufgabe wird vorrichtungsseitig durch eine Befestigungs- einrichtung nach Anspruch 1 und ein Spannsystem nach Anspruch

19 umfassend die Befestigungseinrichtung sowie ein zum Zu- sammenwirken mit der Befestigungseinrichtung ausgebildetes, einen kreisscheibenförmigen Werkzeugkörper mit einer zentralen Öffnung aufweisendes Werkzeug gelöst. Dabei umfasst die Be- festigungseinrichtung, welche auf einer Werkzeugmaschine mon- tierbar ist, oder welche fest an der Werkzeugmaschine ange- bracht ist, zumindest einen radial nach außen weisenden Vor- sprung eines werkzeuglos betätigbaren Verschlusses mit dem die Befestigungseinrichtung mit dem Werkzeug lösbar verbindbar ist, wobei in der Verschlussposition der zumindest eine radial nach außen weisende Vorsprung der Befestigungseinrichtung über eine radial nach innen weisende Verschlussfläche des Werkzeugs greift und der Werkzeugkörper axial gesichert und drehfest gehaltert ist. Der zumindest eine radial nach außen weisende Vorsprung und eine Auflage, an der das Werkzeug anliegt sind relativ zueinander axial verschiebbar angeordnet, wobei dieser axiale Verschiebeweg durch eine Fliehkrafteinrichtung blok- kierbar ist.

Mit der angegebenen konstruktiven Gestaltung der Befestigungs- einrichtung kann einerseits sichergestellt werden, dass ein zum Zusammenwirken mit der Befestigungseinrichtung ausgebilde- tes Werkzeug einhändig auf einfache Art und Weise in eine Betriebsstellung gebracht werden kann und andererseits das Werkzeug beim Betrieb der Maschine auch beim Einwirken von äußeren Kräften sicher eingespannt und gehalten ist. Dabei kann der konstruktive Aufwand zur Gestaltung des erfindungs- gemäßen Spannsystems relativ gering gehalten werden.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine Schnellspannung eines Werkzeugs für eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, die mit einer Befestigungseinrichtung in Wirkverbindung steht. In einer Betriebsstellung oder Verschlussposition überlappen sich Abschnitte der Befestigungseinrichtung und des Werkzeugs, sodass dieses axial gesichert ist. Um Werkzeug und Befesti- gungseinrichtung auf einfache Weise in diese Verschlussposi- tion zu bringen, sind die Überlappungsabschnitte an der Be- festigungseinrichtung und eine Auflage des Werkzeugs an der

Befestigungseinrichtung relativ zueinander axial verschiebbar, beispielsweise gegen eine Federkraft, ausgebildet. Nach der Einstellung der Verschlussposition, die einer Betriebsstellung entspricht, ist ein Formschluss zwischen der Befestigungsein- richtung und dem Werkzeug realisiert, der durch die Blockie- rung einer Fliehkrafteinrichtung fixiert wird. Dies bedeutet, dass durch die Blockierung des axialen Verschiebeweges der Formschluss zwischen der von der Werkzeugmaschine angetriebe- nen Befestigungseinrichtung und dem Werkzeug unabhängig vom Einfluss äußerer Kräfte auf das Werkzeug sichergestellt ist.

Erfindungsgemäß umfasst der Begriff radial nach aussen wei- sender Vorsprung"einen Abschnitt oder einen Bereich der Be- festigungseinrichtung, der bei geschlossenem Verschluss, d. h. in der Verschlussposition, einen Abschnitt oder einen Bereich des Werkzeugs übergreift. Vorzugsweise sind für den Verschluss mehrere radial nach aussen weisende Vorsprünge an der Befesti- gungseinrichtung vorgesehen, die jeweils eine zugeordnete, radial nach innen weisenden Verschlussfläche des Werkzeugs übergreifen, sodass eine im wesentlichen rotationssymmetrische axiale Fixierung erreicht werden kann. Dabei kann die Befesti- gungseinrichtung so ausgebildet sein, dass das Werkzeug an dieser mit einfachen Mitteln, z. B. durch Stecken, Klemmen, Schwenken und/oder Drehen verbunden werden kann.

Vorzugsweise ist der zumindest eine radial nach außen weisende Vorsprung und die Auflage für das Werkzeug nicht nur axial zueinander verschiebbar, sondern auch zueinander drehbar aus- gebildet. Damit kann verhindert werden, dass das Werkzeug beim Aufspannen auf die Befestigungseinrichtung an dieser schleift und Beschädigungen hervorruft, wenn das Aufspannen über eine relative Drehbewegung von Werkzeug und Befestigungseinrichtung erfolgt. Demnach kann das Werkzeug in einer Öffnungsposition des Verschlusses auf die Auflage an der Befestigungseinrich- tung aufgelegt werden, insbesondere gegen eine Federkraft nach unten gedrückt und gleichzeitig verdreht werden, so dass die Verschlussposition eingestellt werden kann, bei welcher die radial nach außen weisenden Vorsprünge der Befestigungsein-

richtung die radial nach innen weisenden Verschluss-Flächen des Werkzeugs übergreifen, ohne dass diese sich während der Verdrehung berühren.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Verschluss als Bajonettverschluss ausgebildet, durch den das Werkzeug und Befestigungseinrichtung in der Verschlussposition festspannbar sind.

Die Gestaltung der Fliehkrafteinrichtung zum Blockieren des axialen Verschiebewegs zwischen dem Vorsprung und der Auflage kann auf vielfältige Weise ausgeführt sein. Dabei wird die durch die Drehung der Befestigungseinrichtung beim Betrieb der Werkzeugmaschine auftretende Zentrifugalkraft genutzt, um eine relative axiale Verschiebung zwischen dem zumindest einen Vorsprung und der Auflage zu verhindern. Die Fliehkraft kann dabei einen Formschluss, der direkt oder indirekt die relative Verschiebung der Auflage und des sich radial nach außen er- streckenden Vorsprungs blockiert, verursachen. Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Fliehkrafteinrichtung einem Kraftmittel wie einer Feder oder einem dehnbaren O-Ring entgegenwirkt, welches eine Rückstellkraft für ein Element oder ein Teil desselben bereitstellt. Dabei kann die Rückstellkraft dazu dienen, die Bewegung des Elementes oder des Teils in radialer Richtung nur beim Auftreten einer Zentrifugalkraft zuzulassen und bei Weg- fall der Fliehkraft das Element oder das Teil wieder in eine Ausgangslage zu bringen. Bei der Rotation der Befestigungsein- richtung wirkt die Fliehkraft dem Kraftmittel entgegen, wobei das Element in Wirkverbindung mit zumindest einem auch als Zunge zu bezeichnenden Vorsprung steht, welcher durch seine radiale Verschiebung oder durch eine radiale Ausdehnung den Formschluss hervorruft.

Zweckmäßig kann eine radial verschiebbare Zunge radial nach außen weisen und in axialer Richtung ausgedehnt ausgebildet sein, sodass diese bei der Erzeugung einer ausreichend großen Zentrifugalkraft eine axiale Lücke zwischen zueinander axial verschiebbaren Teilen der Befestigungseinrichtung schließt,

derartig, dass letztlich der axiale Verschiebeweg zwischen dem zumindest einen Vorsprung sowie der Auflage für das Werkzeug an der Befestigungseinrichtung blockiert ist. Dabei kann zur Vermeidung einer Verkippung der Auflage des Werkzeugs beim zumindest einen Vorsprung vorgesehen sein, dass die Zunge umfänglich ausgedehnt, beispielsweise in Form eines mehrteili- gen Rings ausgebildet ist, sodass die Blockade des Verschiebe- weges symmetrisch auf im Wesentlichen dem gesamten Umfang der Auflage erfolgen kann. Durch das radiale Einschieben einer axial ausgedehnten Zunge in die axiale Lücke, kann vorteilhaft eine große axiale Lücke schon mit einer geringen radialen Verschiebestrecke der Zunge geschlossen werden.

Zweckmäßig kann das Element als halbkreisförmiges, und in radialer Richtung ausdehnbares Ringpaar mit in axialer Rich- tung ausgedehnter Zunge ausgebildet sein, welches durch eine Feder zu einem Ring fixierbar ist, wobei sich beide Halbringe unter Fliehkrafteinwirkung voneinander weg und radial nach außen bewegen und mit der umfänglichen Zunge in die beschrie- bene axiale Lücke einschieben. Es ist jedoch auch möglich, dass ein ringförmiges Element mehrere, insbesondere 3 bis 6 Ringesegmente umfasst, um eine besonders gleichmäßige und symmetrische Blockade des axialen Verschiebeweges zu erhalten.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn durch die radiale Verschie- bung der Zunge nicht parallele Flächen von zueinander axial verschiebbaren Teilen zur gegenseitigen Anlage kommen, um eine axial wirkende Kraft zu erzeugen. Hierdurch kann erreicht werden, dass durch die Wirkung der Fliehkrafteinrichtung nicht nur der axiale Verschiebeweg zwischen dem zumindest einen Vorsprung der Befestigungseinrichtung sowie der Auflage für das Werkzeug blockiert ist, sondern auch, dass das Werkzeug zwischen den genannten Teilen unter Krafteinwirkung geklemmt wird, wobei die Klemmung umso stärker ist, je höher die Werk- zeugmaschine dreht.

Um einen Antrieb des Werkzeugs durch die Befestigungseinrich- tung und insbesondere bei schnell abbremsbaren Werkzeugmaschi-

nen ein Weiterrotieren des Werkzeugs aufgrund dessen träger Masse zu verhindern, kann zweckmässigerweise eine Arretier- vorrichtung vorgesehen sein, welche das Werkzeug gegenüber der Befestigungseinrichtung in der Verschlussposition verdrehbar festlegt.

Als Arretiervorrichtung kann beispielsweise ein quer zur Längsachse des Werkzeugs an der Befestigungseinrichtung schwenkbar gelagerter Bügel dienen, der mit mindestens einem radialen Vorsprung in eine entsprechende Nut des Werkzeugs eingreift.

Es können auch andere Arretiervorrichtungen bzw. Ausgestaltun- gen von radial nach außen weisenden Vorsprüngen an der Be- festigungseinrichtung zweckmäßig sein, die in der interna- tionalen Patentanmeldung PCT/DE01/02268 beschrieben sind, deren Offenbarungsgehalt durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingebunden wird.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Befestigungseinrichtung eine Arretiervorrichtung in Form einer Nase aufweist, welche mit dem Werkzeug zur Gestaltung eines Formschlusses zusammen- wirkt und auch als Nocken bezeichnet werden kann. Dabei kann der zumindest eine radial nach außen weisende Vorsprung des Verschlusses eine sich axial und in Richtung zur Werkzeug- maschine erstreckende Arretiernase aufweisen, die in der Ver- schlussposition mit dem zugeordneten, die Verschlussfläche bereitstellenden Segment am Werkzeug zusammenwirkt.

Ein solcher Vorsprung an der Befestigungseinrichtung und ein zugeordnetes Segment am Werkzeug können somit zwei unter- schiedliche Funktionen besitzen. Einerseits ist durch diese Teile in der Verschlussposition das Werkzeug gegen einen axia- len Abgang gesichert und andererseits wird ein Formschluss bereitgestellt, der nach dessen Fixierung zum Antrieb des Werkzeugs dient. Es versteht sich, dass die Arretiernase auch am Segment des Werkzeugs ausgebildet sein kann, wobei diese Nase dann zur Gestaltung des Formschlusses in eine zugeordnete

Ausnehmung im Vorsprung der Befestigungseinrichtung eingreift.

Eine besonders günstige Ausgstaltung der Erfindung stellt die Anordnung von zumindest zwei umfänglich beabstandeten der- artigen Arretiernasen zur Ausbildung einer Tasche an dem Vor- sprung der Befestigungseinrichtung dar, in welcher das zu- geordnete Segment des Werkzeugs in der Verschlussposition in einen Formschluss bringbar ist. Um das Einführen des zugeord- neten Segments des Werkzeugs in die Tasche an der Befesti- gungseinrichtung zu ermöglichen, ist die Tasche radial nach außen offen ausgebildet. Der Begriff"Tasche"bezeichnet in dieser Hinsicht einen durch die Arretiernasen beschränkten Bereich, in dem das zugeordnete Segment in der Verschlussposi- tion zum Liegen kommt. Da üblicherweise die Werkzeugmaschinen in eine vorgegebene Richtung drehen, kann vorgesehen sein, dass eine der Arretiernasen zur Übertragung der Antriebskraft auf das Werkzeug und die andere Arretiernase zur Übertragung der beim Abbremsen der Maschine erzeugten Kräfte ausgebildet sind. Vorteilhafterweise kann dabei die Arretiernase zur Über- tragung des Antriebs in einer Ebene parallel zur Auflage des Werkzeugs eine größere Schnittfläche als die Abbrems-Arretier- nase aufweisen, da erste höhere Kräfte zu übertragen hat.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn eine der Arretiernasen eine solche axiale Erstreckung aufweist, dass die Nase als Dreh- anschlag für das Werkzeug dient, sodass dieses nicht unbe- absichtigt von einer Verschlussposition wieder in eine offene Position gedreht werden kann.

Andererseits können die zumindest zwei Arretiernasen auch am Segment des Werkzeugs angeformt sein, wobei der zugeordnete radial nach außen weisende Vorsprung der Befestigungseinrich- tung in diesem Fall in die radial nach innen offene Tasche zur Gestaltung eines Formschlusses einführbar ist. Diese Ausfüh- rungsform weist insbesondere den Vorteil auf, dass sich die Herstellungskosten für die in der Regel aus Metall gestaltete Mitnehmerscheibe einschließlich des zumindest einen radial nach außen weisenden Vorsprungs erniedrigen, während die Ge- staltung der Arretiernasen am Werkzeug dessen Herstellungs-

kosten kaum erhöhen, da die Arretiernasen in der Regel an einer durch ein Spritzgussverfahren herstellbaren Tragein- richtung des Werkzeugs angeformt sind.

Wie obenstehend erläutert, kann eine Werkzeugmaschine mit einer Befestigungseinrichtung ausgestattet sein, wobei sowohl eine lösbare als auch eine unlösbare Verbindung möglich ist.

Ist die Befestigungseinrichtung zum lösbaren Verbinden mit einer Werkzeugmaschine ausgebildet, kann durch die Gestaltung von entsprechenden Verbindungsanschlüssen prinzipiell jede Werkzeugmaschine mit der erfindungsgemäßen Befestigungsein- richtung bzw. dem erfindungsgemäßen Spannsystem bestückt wer- den.

Beispielsweise kann die Befestigungseinrichtung zum Aufspan- nen auf die Welle der Werkzeugmaschine ein Innengewinde auf- weisen, mit dem diese auf ein Gewindeteil der Werkzeugmaschine aufschraubbar ist. Vorzugsweise ist das Innengewinde an einer Gewindebuchse angeordnet, die in einer zentralen Öffnung der Befestigungseinrichtung sitzt. Die Gewindebuchse kann an einem Ende mit einem Ringflansch versehen sein, der den Rand der zentralen Öffnung an der von der Schraubrichtung abgewandten Seite der Befestigungseinrichtung übergreift. Beim Aufspannen der Befestigungseinrichtung auf der Welle der Werkzeugmaschine drückt der Ringflansch gegen den Rand der zentralen Öffnung, sodass die Befestigungseinrichtung sicher gehalten und die Gewindebuchse sich insbesondere beim Abdrehen der Befesti- gungseinrichtung nicht von dieser löst.

Zur Montage an der Werkzeugmaschine kann die Befestigungsein- richtung andererseits auch eine zentrale Öffnung zur Durch- führung einer axial verlaufenden Schraube aufweisen. Prinzi- piell kann die erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung so ausgebildet sein, dass diese mit solchen Mitteln an der Werk- zeugmaschine befestigbar ist, die üblicherweise für die Be- festigung eines Werkzeugs an der Werkzeugmaschine verwendet werden, beispielsweise mit einer Spannmutter oder einem Spann- bolzen. Somit können prinzipiell alle herkömmlichen Werkzeug-

maschinen mit der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung umgerüstet werden, ohne dass zusätzliche Umbaumaßnahmen er- forderlich sind.

Die Erfindung wird ferner gelöst durch ein Spannsystem umfas- send die beschriebene erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung und ein zum Zusammenwirken mit der Befestigungseinrichtung ausgebildetes Werkzeug, das einen kreisscheibenförmigen Werk- zeugkörper mit einer zentralen Öffnung aufweist. Das Werkzeug und die Befestigungseinrichtung sind, wie beschrieben, so aufeinander abgestimmt, dass in einer Verschlussposition, d. h. in einer Betriebsstellung ein Formschluss zwischen beiden vorliegt und dieser Formschluss bei der Rotation der Befesti- gungseinrichtung, d. h. dem Betrieb an einer Werkzeugmaschine durch eine Fliehkrafteinrichtung fixiert ist. Damit kann die- ser Formschluss zur Übertragung der Antriebskraft auf das Werkzeug genutzt werden, sodass Befestigungseinrichtung und Werkzeug zum axialen Sichern und drehfesten Halten desselben zusammenwirken.

Die Verschlussflächen am Werkzeug können vorteilhafterweise durch den Werkzeugkörper selbst, der das Schleifmittel auf- weist, bereitgestellt werden. Hierdurch kann insbesondere bei dickeren Werkzeugkörpern die bei üblichen Schleifscheiben verwendete Trageinrichtung für den Werkzeugkörper entfallen, was ökologisch und ökonomisch Vorteile bietet.

Andererseits kann das Werkzeug, insbesondere bei dünneren Werkzeugkörpern, zur Erhöhung der Stabilität eine Tragein- richtung aufweisen, an welcher die radial nach innen weisenden Verschlussflächen des Werkzeugs ausgebildet sind. Dabei ist die Trageinrichtung in der Öffnung des Werkzeugkörpers vor- gesehen und an diesem befestigt. Diese Befestigung kann ins- besondere eine unlösbare Befestigung sein, die herstellungs- technisch besonders einfach durch eine Klebung bereitgestellt werden kann. Der Begriff"unlösbar"ist derart zu verstehen, dass Trageinrichtung und Werkzeugkörper nur unter Beschädigung bzw. Zerstörung voneinander getrennt werden können. Hierdurch

kann sichergestellt werden, dass Werkzeugkörper und Tragein- richtung dauerhaft miteinander verbunden sind.

Mit einer Einfassung des Werkzeugkörpers im Bereich seiner zentralen Öffnung durch die Trageinrichtung kann die Stabili- tät des Werkzeugkörpers beträchtlich erhöht werden. Dabei kann die Trageinrichtung so ausgebildet sein, dass sie zumindest an einer Seite des Werkzeugkörpers den Rand der Öffnung über- greift, wobei die Befestigungseinrichtung im Spannsystem den Rand der zentralen Öffnung an der anderen Seite des Werkzeug- körpers übergreift, sodass der Werkzeugkörper durch beide Einrichtungen eingefasst und durch Befestigung derselben an- einander axial gesichert und drehfest gehaltert ist. Eine derartige einseitige Trageinrichtung kann beispielsweise als Ring ausgebildet sein, der im Längsschnitt L-förmig ist, so- dass der Werkzeugkörper axial auf diese aufgesteckt und durch den sich radial nach außen erstreckenden Ringflansch an einer Seite gehalten wird. Die Befestigungseinrichtung kann an die- ser Halteeinrichtung so fixiert werden, dass sie mit einem ebenfalls den Rand der Öffnung übergreifenden radialen Flansch gegen die andere Seite des Werkzeugkörpers drückt, wobei diese axial gesichert und drehfest gehaltert ist, sodass letztlich ein verminderter Materialaufwand zur Gestaltung der Tragein- richtung notwendig ist.

Andererseits kann jedoch die Trageinrichtung auch so ausge- bildet sein, dass sie den Rand der zentralen Öffnung des Werk- zeugkörpers an seinen beiden Seiten zu seiner axialen Siche- rung und drehfesten Halterung übergreift. Die zentrale Öffnung des Werkzeugkörpers ist bei dieser Ausführung ausschließlich durch die Trageinrichtung z. B. U-förmig eingefasst, sodass keine Teile der Befestigungseinrichtung mit dem Werkzeugkörper in Kontakt kommen und durch diesen geschädigt werden können.

Diese Trageinrichtung kann auch direkt an dem Werkzeugkörper angespritzt sein.

Vorteilhafterweise kann die Trageinrichtung auch so konstru- iert sein, dass Werkzeugkörper mit unterschiedlichem Radius

und gegebenenfalls unterschiedlicher Dicke damit eingefasst werden können, sodass das erfindungsgemäße Spannsystem für eine Vielzahl von unterschiedlichen Werkzeugkörpern verwendet werden kann, da allein die Trageinrichtung zum Zusammenwirken mit der Befestigungseinrichtung ausgebildet sein muss, wobei die jeweilige Trageinrichtung zusätzlich an dem jeweiligen Werkzeugkörper angepasst ist.

Allgemein kann die Trageinrichtung beispielsweise aus Kunst- stoff, Holz, Metall, Keramik oder jedem anderen geeigneten Material hergestellt sein, wobei der Werkzeugkörper in der Trageinrichtung auch durch Verschrauben oder Verpressen axial gesichert und drehfest gehaltert sein kann, wodurch für jeden Werkzeugkörper auch im Hinblick auf dessen Materialeigenschaf- ten und Verwendungszweck eine optimal angepasste Trageinrich- tung an diesem befestigt werden kann.

Zur Gestaltung eines Formschlusses zwischen den Teilen des Spannsystems, d. h. der Befestigungseinrichtung und dem Werk- zeug in der Verschlussposition ist es vorteilhaft, wenn sich von einer radial nach innen weisenden Verschlussfläche eines Segments des Werkzeugs zumindest eine, zweckmäßigerweise zwei Arretiernasen axial und in Richtung weg von der Werkzeugma- schine erstrecken, wobei die Arretiernasen zur Ausbildung einer Tasche an der Verschlussfläche umfänglich beabstandet sind. Der zugeordnete Vorsprung der Befestigungseinrichtung ist in dieser Tasche in einen Formschluss mit dem Segment der Verschlussfläche bringbar. Ist nur eine einzelne Arretiernase an der Verschlussfläche angebracht, greift diese zur Gestal- tung des Formschlusses in eine zugeordnete Ausnehmung am Vor- sprung der Befestigungseinrichtung ein. Die Gestaltung der Arretiernasen am Werkzeug, insbesondere an der Trageinrichtung für den Werkzeugkörper, weist den Vorteil auf, dass der beim Schleifen durch die Kraftübertragung erzeugte Verschleiss der Arretiernasen, welche als Antriebsnocken bzw. als Bremsnocken wirken, im Wesentlichen unbeachtet bleiben kann, da das Werk- zeug naturgemäß regelmäßig ausgetauscht wird und damit eine wesentlich kürzere Lebensdauer als die Befestigungseinrichtung

aufweist. Da die Trageinrichtung aus Kunststoff fertigbar ist, kann die relativ komplizierte Formgebung der Arretiernasen einfach und kostengünstig umgesetzt werden, da diese spritz- technisch hergestellt werden können. Ein weiterer, wesentli- cher Vorteil der Anbringung der Arretiernasen am Werkzeug, insbesondere an einer aus Kunststoff gefertigten Trageinrich- tung des Werkzeugkörpers für das erfindungsgemäße Spannsystem zeigt sich in Fällen, in welchen noch kein vollständiger Form- schluss zwischen dem Werkzeug und der Befestigungseinrichtung eingestellt ist und die Werkzeugmaschine eingeschaltet wird.

Aufgrund der hohen Beschleunigung der Befestigungseinrichtung und durch die Trägheit des Werkzeugs wird dieses nach der Inbetriebnahme der Maschine automatisch in die Arbeitsposition gedreht und anschließend durch die Fliehkrafteinrichtung ver- riegelt. Dieser Vorgang wird hierbei dadurch unterstützt, dass sich die Arretiernasen an der Trageinrichtung leicht über die in der Regel aus Metall gefertigten Vorsprünge der Befesti- gungseinrichtung bewegen, während in Fällen, wo relativ scharfkantige Metallnasen oder Nocken über einen Kunststoff- überstand bewegt werden die Gefahr besteht, dass sich die Metallnasen in den Kunststoff einarbeiten. Im Gegensatz dazu gleiten die Kunststoffnocken leichtgängig über die Metall- flächen, so dass das Werkzeug automatisch in die Verschlus- sposition, d. h. die Arbeitsposition hinein bewegt wird und nachfolgend über die Fliehkrafteinrichtung fixiert wird.

Wie schon bei der oben beschriebenen Gestaltung der Arretier- nasen an der Befestigungseinrichtung kann die als Antriebs- nocken dienende Arretiernase bei dessen Anformung an der Tra- geinrichtung zur Bereitstellung eines Drehanschlags für das Werkzeug auch eine größere axiale Erstreckung als die andere zur Abbremsung dienende Arretiernase aufweisen. Damit ist sichergestellt, dass sowohl beim manuellen Herstellen der Verschlussposition als auch beim Anlaufen der Werkzeugmaschine das Werkzeug nicht aus der Verschlussposition heraus über- dreht werden kann.

Umfasst der Verschluss mehrere Vorsprünge an der Befestigungs-

einrichtung und mehrere Verschlussflächen bzw. Segmente am Werkzeug können zweckmäßigerweise alle Segmente jeweils zwei Arretiernasen aufweisen, so dass mehrere Arretiernasen, vor- telhaft drei, gleichzeitig als Antriebs-bzw. Bremsnocken dienen, wodurch die Belastung an einer einzelnen Nase her- abgesetzt werden kann. Zwar wird herstellungsbedingt aufgrund der Fertigungstoleranzen am Anfang des Betriebs u. U. nur ein einzelner Nocken die Antriebskraft übertragen, aufgrund der Belastung wird dieser jedoch nach einer"Einlaufzeit"soweit verformt werden, bis alle Nocken an zumindest teilweise axial verlaufenden Flächen des jeweiligen Vorsprungs der Befesti- gungseinrichtung anliegen und damit alle Nocken den Antrieb für das Werkzeug aufnehmen.

Die zwei zusammenwirkenden Teile des erfindungsgemäßen Spann- systems, die Befestigungseinrichtung sowie das Werkzeug sind derartig aufeinander abgestimmt, dass die Funktion der Be- festigungseinrichtung sichergestellt ist, d. h. ein eingespann- tes Werkzeug betriebsbereit axial und drehfest gehalten ist.

Zweckmäßig können Befestigungseinrichtung und Werkzeug so aufeinander abgestimmt sein, dass nach der Herstellung des beschriebenen Formschlusses zwischen dem zumindest einen Vor- sprung der Befestigungseinrichtung und dem zugeordneten Seg- ment am Werkzeug die Fliehkrafteinrichtung zum Blockieren eines axialen Verschiebeweges zwischen dem Vorsprung und der Auflage des Werkzeugs automatisch axial ausgerichtet ist. Die axiale Ausrichtung stellt sicher, dass die Fliehkrafteinrich- tung, beispielsweise durch eine radial nach außen sich bewe- gende Zunge oder dergleichen, die sich in einen axialen Spalt schiebt, den axialen Verschiebeweg zwischen dem Vorsprung und der Auflage beim Anschalten der Maschine blockiert. Diese Blockade kann insbesondere durch einen Formschluss in axialer Richtung realisiert sein.

Um zu verhindern, dass die bei der Herstellung des Werkzeugs bzw. der Befestigungseinrichtung auftretende Fertigungstole- ranzen dazu führen, dass das Werkzeug auch bei Fixierung des Formschlusses durch die Fliehkrafteinrichtung nicht fest ein-

gespannt ist, kann vorgesehen sein, dass die Fliehkraftein- richtung ein Mittel bereitstellt, das die auftretende Zen- trifugalkraft über Schrägen in eine Axialkraft umsetzt, welche eine Klemmung des Werkzeugs in der Befestigungseinrichtung bereitstellt.

Verfahrensseitig wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum werkzeugfreien Spannen eines Werkzeugs mit einem kreisschei- benförmigen, eine zentrale Öffnung aufweisenden Werkzeugkörper auf eine Befestigungseinrichtung für eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 28 gelöst. Das Zusammenführen der Befestigungseinrichtung und des zugeordnet ausgebildeten Werkzeuges kann vorteilhaft einhändig durchgeführt werden.

Dabei wird das scheibenförmige Werkzeug umfänglich gegriffen, nach der Blockade der Antriebsachse in der Öffnungsposition des Verschlusses in die Befestigungseinrichtung eingeführt, durch Verdrehen des Werkzeugs in eine Überlappungsstellung der Vorsprünge und Verschluss-Flächen und dann in einen Form- schluss mit der Befestigungseinrichtung gebracht. Mit dem Anschalten der Maschine ist der Formschluss automatisch blok- kiert. Somit muss einzig das Werkzeug für den Einspannvorgang bewegt werden, so dass die zweite Hand beispielsweise zum Halten des Winkelschleifers und zum Betätigen der Antriebs- wellensperrtaste frei bleiben kann.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Fol- genden anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeich- nungen zeigen : Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung in einer Schnittdarstellung, Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 dargestellten Befesti- gungseinrichtung, Fig. 3 eine mit der in Fig. 1 dargestellten Befestigungsein- richtung verbindbare Fächerschleifscheibe in einer Schnittdarstellung und in einer Draufsicht,

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Spannsystem mit einer weiteren Ausführungsform einer Befestigungseinrichtung, Fig. 5 das in Fig. 4 dargestellte Spannsystem in einer Drauf- sicht, Fig. 6 eine Ausführungsform einer Trageinrichtung zur Gestal- tung des in Fig. 4 dargestellten Werkzeugs in einer Schnittdarstellung und in einer Draufsicht, Fig. 7 das Mitnehmerelement der in Fig. 4 dargestellten Be- festigungseinrichtung in einer Schnittdarstellung und in einer Draufsicht, Fig. 8 ein anderes Mitnehmerelement für eine weitere Aus- führungsform einer Befestigungseinrichtung in einer Schnittdarstellung und einer Draufsicht, Fig. 9 ein weiteres erfindungsgemäßes Spannsystem mit einer Fächerscheibe, Fig. 10 eine Trageinrichtung für die ihn Fig. 9 dargestellte Fächerscheibe in einer Schnittdarstellung und einer Draufsicht, Fig. 11 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung in einer Schnittdarstellung, und Fig. 12 die in Fig. 11 dargestellte Befestigungseinrichtung in einer Draufsicht.

In den Figuren 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung zum Zusammenwirken mit einem, einen kreisscheibenförmigen Werkzeugkörper mit einer zentralen Öffnung aufweisenden Werkzeug dargestellt, wobei Fig. 1 eine Schnittdarstellung längs der Linie I der Draufsicht von Fig. 2 ist.

Die Befestigungseinrichtung 1 weist eine Auflageeinrichtung 7 auf, auf die eine Schleifscheibe aufgesetzt werden kann. Um Schleifscheiben unterschiedlicher Dicke, beispielsweise Schrupp-und Trennschleifscheiben aufzunehmen, ist die Aufla- gefläche 8 abgestuft mit zwei Ringflanschen ausgebildet. Die Befestigungseinrichtung weist drei radial nach außen weisende und auf dem Umfang beabstandete Vorsprünge 5 auf, von denen jedoch nur einer aus der Figur ersichtlich ist. Die Vorsprünge 5 an der Befestigungseinrichtung 1 sind in axialer Richtung zur Auflage 7 beweglich ausgebildet. Letztere ist relativ zu den axial nach außen weisenden Vorsprüngen 5 axial drehbar und axial bewegbar angeordnet. Die axiale Bewegbarkeit wird er- reicht durch die Anordnung einer Tellerfeder 11 zwischen einem Bodenelement oder Gehäuseteil 6 und der Auflageeinrichtung 7, sodass diese bei montierter Befestigungseinrichtung auf der Werkzeugmaschine in Richtung zur Werkzeugmaschine bewegbar ist. Ein O-Ring 9 verhindert, dass Staub oder Feuchtigkeit in die Befestigungseinrichtung 1 eindringt. Ein Sprengring 10 dient als Endanschlag für das Bodenelement 6. Die Befesti- gungseinrichtung 1 weist eine zentrale Öffnung 13 auf, mittels derer eine Montage auf der Werkzeugmaschine durchführbar ist.

Dabei wird die Befestigungseinrichtung mittels einer nicht dargestellten Spannmutter oder eines Gewindebolzens an der Werkzeugmaschine befestigt. Beispielsweise kann die Ausnehmung 12 an der maschinenseitigen Stirnseite der Befestigungsein- richtung als komplementäre Ausnehmung für einen Mitnehmer an der Antriebsachse der Werkzeugmaschine dienen, wobei sich die Achse über die gegenüberliegende Stirnseite der Befestigungs- einrichtung mit einem Gewindeabschnitt erstreckt, auf den eine Mutter aufschraubbar ist, sodass die erfindungsgemäße Befesti- gungseinrichtung 1 fest mit der Maschine verbunden ist und von dieser angetrieben wird.

Beim Schleifscheibenwechsel wird über die Schleifscheibe die Auflage 7 durch geringen Axialdruck gegen die Tellerfeder 11 nach unten gedrückt. Durch eine anschließende Drehbewegung drehen sich die Vorsprünge oder Flächen der Schleifscheibe unter der axial verlaufenden Arretiernase 19 hindurch. Die

Auflage 7 dreht dabei mit, sodass diese keinen Abrieb durch das Schleifmittel erfährt, wenn ein Werkzeug in die Befesti- gungseinrichtung eingesetzt wird, das keine Trageinrichtung an der Stirnseite zur Werkzeugmaschine hin aufweist. Sobald die nach innen weisenden Vorsprünge oder Flächen der Schleifschei- be und die Vorsprünge 5 der Befestigungseinrichtung überein- ander liegen, wird der Axialdruck gegen die Tellerfeder 11 entfernt, wodurch die Auflage 7 durch die Kraft der Tellerfe- der 11 in die Ausgangsstellung gedrückt wird und die Ver- schlussflächen oder Vorsprünge der Schleifscheibe zwischen axial verlaufenden Arretiernasen 18 und 19 einrasten. Die Arretiernase 18 dient im Wesentlichen als Anschlag zur Auf- nahme der Schleifkraft, d. h. als Antriebsnocken, während die Arretiernase 19 die Trägheitskräfte aufnimmt, die beim Ab- bremsen der Werkzeugmaschine durch die Schleifscheibe ver- ursacht werden, d. h. die Arretiernase 19 dient als Bremsnok- ken. Durch das beschriebene Einrasten der Vorsprünge an der Schleifscheibe zwischen die axial verlaufenden Arretiernasen 18,19 ist ein Formschluss in Drehrichtung zwischen den Teilen eingestellt.

Auf der zum Gehäuseteil 6 zugewandten Seite der Auflage 7 liegt ein halbkreisförmiges Ringpaar 14 an, das mittels einer Ringfeder 17, die beide Halbringe umschließt, radial nach innen gedrückt wird. Nach dem Einschalten der Werkzeugmaschine bei montierter Befestigungseinrichtung wird das halbkreisför- mige Ringpaar 14 durch die Fliehkraft gegen die Ringfeder 17 nach außen gedrückt. Hierdurch verschiebt sich ein Ringvor- sprung 16 in eine axiale Lücke 15 zwischen der Auflage 7 und dem Bodenelement 6. Somit ist der axiale Verschiebeweg zwi- schen den Vorsprüngen 5 und der Auflage 7 blockiert, da sich die Auflage nicht mehr in Richtung zur Werkzeugmaschine bewe- gen kann, wodurch ein unbeabsichtigtes Lösen der Schleifschei- be verhindert wird. Erst nach dem Stillstand der Maschine zieht die Ringfeder 17 die beiden Ringhälften 14 in ihre Aus- gangsposition zurück, wodurch die axiale Lücke 15 wieder frei- gegebenen wird.

Wie dargestellt, besteht die erfindungsgemäße Befestigungsein- richtung im Wesentlichen nur aus fünf Teilen, sodass der kon- struktive Aufwand beschränkt bleibt. Das von der Maschine angetriebene Mitnehmerelement 2 weist eine Buchse 3 auf, an die an der maschinenabgewandten Stirnseite eine Mitnehmer- scheibe 4 angeformt ist, welche die radial nach außen weisen- den Vorsprünge 5 aufweist. Zu dem in axialer Richtung starren Mitnehmerelement ist axial verschiebbar die Auflageeinrichtung 7 angeordnet, an welcher das Werkzeug beim Spannen zur direk- ten Anlage kommt. Das zum Mitnehmerelement 2 starr gelagerte Bodenelement 6 dient als Basis für die Tellerfeder 11, von welcher sich diese zum Aufbringen einer Federkraft gegen die axial verschiebbare Auflageeinrichtung 7 abstützt. Als letztes wesentliches Teil der Befestigungseinrichtung 1 ist die Flieh- krafteinrichtung umfassend das Ringpaar 14 und die Ringfeder 17 zu nennen, welche zur Fixierung des beschriebenen Form- schlusses zwischen dem Werkzeug und der Befestigungseinrich- tung dient. Bei der Verschiebung der Auflageeinrichtung glei- ten zugeordnete Flächen des Mitnehmerelements und der Auflage sowie der Auflage und des Bodenelements aneinander, wodurch der durch die Auflage, das Mitnehmerelement und das Boden- element gebildete Innenraum zur Aufnahme der Fliehkraftein- richtung geschlossen bleibt.

Fig. 3 zeigt ein als Fächerschleifscheibe ausgebildetes Werk- zeug, das mit der in den Fign. 1 und 2 dargestellten Befesti- gungseinrichtung zusammenwirkt in einer Draufsicht und in einer Schnittdarstellung längs der Linie II. Die Fächer- schleifscheibe weist eine Trageinrichtung 20 auf, die auf einem äußeren Ringflansch mit einem Werkzeugkörper 21 belegt ist, der durch schuppenartig aufeinanderliegende Schleifseg- mente gebildet wird. Ferner umfasst die Trageinrichtung 20 des Werkzeugs drei Verschlussflächen 22, die mit den Vorsprüngen 5 der Befestigungseinrichtung in der Verschlussposition zu- sammenwirken. Wie beschrieben, rasten Segmente 22a, welche die Verschlussflächen 22 an der maschinenabgewandten Stirnseite bereitstellen, jeweils zwischen zugeordneten Arretiernasen 18, 19 zur Gestaltung eines Formschlusses ein.

Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spann- systems umfassend eine Befestigungseinrichtung 1 sowie ein mit dieser Befestigungseinrichtung zusammenwirkendes Werkzeug 23 ist in den Fign. 4 und 5 gezeigt, wobei Fig. 4 eine Schnitt- darstellung entlang der Linie III der in Fig. 5 dargestellten Draufsicht ist. Das in der Befestigungseinrichtung 1 einge- spannte Werkzeug 23 ist als Schruppscheibe mit einem Werk- zeugkörper 28 ausgebildet, welcher von einer einseitigen Tra- geinrichtung 24 eingefasst ist. Diese ist als Ring ausgebil- det, der im Längsschnitt L-förmig ist, wobei der Werkzeugkör- per 28 axial auf die Trageinrichtung aufgesteckt und mit die- ser verklebt ist. Der radial verlaufende Ringflansch 27 um- greift dabei den Rand der Öffnung des Werkzeugkörpers 28 auf der maschinenabgewandten Stirnseite der Befestigungseinrich- tung. Auf der gegenüberliegenden Seite liegt der Werkzeugkör- per 28 direkt auf der Auflageeinrichtung 7 auf.

Die Befestigungseinrichtung 1 ist im Wesentlichen wie die in Fig. 1 dargestellte Befestigungseinrichtung aufgebaut, wobei gleichwirkende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen angege- ben sind. Die Fliehkrafteinrichtung umfassend mehrere, ins- besondere drei oder vier Ringsegmente 30 und die Ringfeder 17 ist in Fig. 4 in der Blockierstellung, d. h. bei angetriebener Befestigungseinrichtung dargestellt. Dies bedeutet, dass die Auflageeinrichtung 7 nicht gegen die Tellerfeder 11 nach unten in Richtung zur Werkzeugmaschine bewegt werden kann, da der Vorsprung 16, die axiale Lücke zwischen dem Bodenelement 6 und der Auflageeinrichtung 7 blockiert. Dabei sind die drei bzw.

4 Ringsegmente auf einem Umfang angeordnet, sodass die axiale Lücke im wesentlichen rotationssymmetrisch geschlossen ist.

Der wesentliche Unterschied zu dem erfindungsgemäßen ersten Spannsystem, dessen Teile in den Fign. 1 und 3 dargestellt sind, besteht darin, dass die Arretiernasen bzw.-nocken nicht an den Vorsprüngen 5 der axial festen Mitnehmerscheibe 4 axial in Richtung zur Werkzeugmaschine verlaufen, sondern an der Trageinrichtung des Werkzeugs angebracht sind und sich axial in die entgegengesetzte Richtung erstrecken, siehe Fig. 5, in

der die Bremsnocken an der Trageinrichtung 24 mit dem Bezugs- zeichen 26 und die Antriebsnocken an der Trageinrichtung mit dem Bezugszeichen 25 angegeben sind. In der dargestellten Verschlussposition zwischen der Befestigungseinrichtung und dem Werkzeug übergreifen die drei Vorsprünge 5 der Mitnehmer- scheibe 4 des Mitnehmerelements 2 die jeweils zugeordneten Verschlussflächen 22, die an der Trageinrichtung durch Segmen- te 22a bereitgestellt werden. Auch im vorliegenden Fall ist in der Verschlussposition ein Formschluss zwischen der Befesti- gungseinrichtung und dem Werkzeug in der Verschlussposition realisiert, da die Vorsprünge 5 jeweils zwischen den zugeord- neten Arretiernasen 25,26 eingerastet sind und auf den jewei- ligen Verschlussflächen aufliegen.

Der Aufbau der in den Fign. 4 und 5 im erfindungsgemäßen Spannsystem verwendeten Trageinrichtung 24 ist in Fig. 6 in einer Draufsicht und einer Schnittdarstellung längs der Linie IV gezeigt. Die ringförmige Trageinrichtung 24 weist einen Ringflansch 27 auf, der an der maschinenabgewandten Seite den Rand des Werkzeugkörpers übergreift, siehe Fig. 4. Jede der drei Verschlussflächen 22, die jeweils durch ein Segment 22a gebildet sind, ist durch einen Antriebsnocken 25 sowie einen zugeordnete Bremsnocken 26 begrenzt. Wie in der Schnittdar- stellung erkennbar, ist der Antriebsnocken 25 in seiner axia- len Erstreckung länger ausgebildet, derartig, dass auch bei axial in Richtung zur Werkzeugmaschine bewegter Anlageein- richtung 7 der zugeordnete Vorsprung 5 an der Mitnehmerscheibe 4 nicht über den Antriebsnocken hinweg gedreht werden kann.

In weiteren Ausführungsformen ist das erfindungsgemäße Spann- system mit zwei oder mehr als drei Vorsprüngen an der Befesti- gungseinrichtung und den jeweiligen, zugehörigen Verschluss- flächen am Werkzeug ausgebildet.

Eine Detailzeichnung des Mitnehmerelements 2 des in den Fign.

4 und 5 dargestellten Spannsystems zeigt Fig. 7 in einer Draufsicht und einer Schnittdarstellung entlang der Linie V.

Das Mitnehmerelement 2 umfasst eine Buchse 3 mit einer Aus-

nehmung 12 für den Mitnehmer an der Maschine sowie an der gegenüberliegenden Stirnseite eine Mitnehmerscheibe 4, welche drei Vorsprünge 5 aufweist, die an ihrem radialen Ende gefast sind. Die Kräfte werden von den Vorsprüngen an deren axial verlaufenden Seitenrändern übertragen bzw. aufgenommen, an denen die jeweiligen Arretiernasen anliegen. Eine weitere, vorteilhafte Gestaltung des Mitnehmerelements 2 ist in Fig. 8 dargestellt. Im Unterschied zu dem in Fig. 7 gezeigten Mitneh- merelement weisen die Vorsprünge 5 jeweils eine radiale Aus- nehmung 29 auf, in die eine entsprechend ausgebildete Nocke an einer nicht dargestellten Verschlussfläche der Trageinrichtung eingreift. Hierdurch kann die gesamte Fläche zur Übertragung der Antriebskraft bzw. der Trägheitskraft vergrößert werden.

Das erfindungsgemäße Spannsystem kann prinzipiell für alle Werkzeuge mit kreisscheibenförmigem Werkzeugkörper verwendet werden. Dabei sind Befestigungseinrichtung und Werkzeug in ihren geometrischen Abmessungen so aufeinander abgestimmt, dass nach der Einstellung des beschriebenen Formschlusses einerseits die Fliehkrafteinrichtung zum Blockieren des axia- len Verschiebeweges zwischen den radialen Vorsprüngen 5 zur Auflageeinrichtung 7 axial ausgerichtet ist, und andererseits bei arbeitender Fliehkrafteinrichtung das eingespannte Werk- zeug kein bzw. nur ein sehr geringes Spiel aufweist.

Fig. 9 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Spannsystem, wel- ches die in Fig. 4 dargestellte Befestigungseinrichtung sowie eine zugeordnet ausgebildete Fächerscheibe mit einer Tragein- richtung 31 und einem Werkzeugkörper 21 umfasst, der durch schuppenartig aufeinanderliegenden Schleifsegmenten gebildet ist. Da die in Fig. 9 dargestellte Befestigungseinrichtung identisch mit der in Fig. 4 ist, muss darauf nicht näher ein- gegangen werden. Ähnliches gilt für die in Fig. 10 dargestell- te Trageinrichtung 31 des in Fig. 9 gezeigten Spannsystems, welche zur Gestaltung eines Werkzeuges mit Schleifsegmenten belegt wird.

Eine weitere erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung ist in

den Fign. 11 und 12 dargestellt. Die Befestigungseinrichtung 32 weist wieder ein Mitnahmeelement 33 auf, das von der Werk- zeugmaschine über die Ausnehmung 12 angetrieben wird. An der maschinenentfernten Stirnseite ist die Mitnehmerscheibe 4 angeordnet, welche die umfänglich beabstandeten Vorsprünge 5 aufweist. Etwa in der Mitte der axialen Erstreckung des Mit- nehmerelements ist eine umfängliche, radial nach außen weisen- de Nut ausgebildet, welche vier Ringsegmente 41 aufnimmt, die durch einen O-Ring 43 aus einem elastischen Material in der Nut gehalten werden. Die Ringsegmente 41 sind in der Nut radi- al nach außen verschiebbar, wobei der O-Ring 43 als Mittel zur Bereitstellung einer Rückstellkraft dient. An einem scheiben- förmigen Bodenelement 34, das über einen Sprengring 10 fest mit dem Mitnehmerelement 33 verbunden ist, stützen sich mehre- re, insbesondere vier Spiralfeder ab, die in Sacklöchern 36 axial in der Auflageeinrichtung verlaufen. Demnach kann die Auflageeinrichtung 35 in Richtung zur Werkzeugmaschine bewegt werden, wodurch sich wieder ein axialer Verschiebeweg zwischen den Vorsprüngen 5 und der Auflagefläche 8 ergibt.

Die Auflageeinrichtung weist eine der Fliehkrafteinrichtung zugeordnete, axial ausgedehnte und radial nach innen offene Nut 39 auf. Ist ein entsprechend ausgebildetes Werkzeug, wie beispielsweise das in den Fign. 9 oder 4 dargestellte mit der Befestigungseinrichtung 32 in Formschluss gebracht, so sind wieder automatisch die Ringsegmente 41 zu einer axialen Lücke, d. h. vorliegend zu der als axiale Lücke in der Auflage ausge- bildeten Nut 39 ausgerichtet, sodass die Segmente 41 unter dem Einfluss der Fliehkraft beim Anschalten der Maschine in die Nut zur Blockade des axialen Verschiebewegs eindringen können.

Jedes Ringsegment weist an dessen werkzeugabgewandten Stirn- seite eine Anlagefläche 42 auf, die mit einer zugeordneten Anlagefläche 40 der Nut 39 in der Auflageeinrichtung 35 zu- sammenwirkt. Beide Flächen weisen relativ zueinander einen Winkel auf, sodass bei sich radial nach außen bewegenden Ringsegmenten 41 aufgrund einer Keilwirkung der beiden An- lageflächen 40,42, eine axial gerichtete Kraft erzeugt wird,

welche die Auflageeinrichtung 35 in Richtung zum eingespannten Werkzeug drückt, wodurch dieses zwischen der Auflagefläche 8 und den radial nach außen weisenden Vorsprüngen 5 geklemmt wird. Hierdurch können Fertigungstoleranzen bei der Herstel- lung der verschiedenen Teile des erfindungsgemäßen Spannsy- stems ausgeglichen werden.

Beim Zusammenfügen des Spannsystems wird das Werkzeug (23,38) und die Befestigungseinrichtung (1, 32) in einer Öffnungs- position des Verschlusses zwischen der Befestigungseinrichtung und des Werkzeugs unter Aufbringung einer axial, gegen eine Feder gerichteten Kraft in Richtung zur Werkzeugmaschine zu- sammengeführt. Die Öffnungspossition des Verschlusses ent- spricht dabei einer relativen, Anordnung von Befestigungsein- richtung und Werkzeug, bei der die Segmente (22a) am Werkzeug, welche die Verschlussflächen (22) bereitstellen, in den um- fänglichen Lücken zwischen den Vorsprüngen (5) der Befesti- gungseinrichtung liegen, sodass dass Werkzeug an den Vorsprün- gen vorbei weiter in Richtung der Werkzeugmaschine bewegt werden kann. Die Verschlussposition wird dadurch hergestellt, dass durch Drehen des Werkzeuges die radial nach außen weisen- de Vorsprünge (5) an der Befestigungseinrichtung zu den radial nach innen weisenden Verschlussflächen (22) des Werkzeugs zueinander verdreht werden, sodass Vorsprünge der Befesti- gungseinrichtung über radial nach innen weisende Verschluss- flächen des Werkzeugs greifen. Dabei wird durch das Entfernen der axialen Kraft ein Formschluss zwischen der Befestigungs- einrichtung und des Werkzeugs hergestellt, der durch den Be- trieb der Werkzeugmaschine automatisch mittels einer Flieh- krafteinrichtung gesichert wird durch die Blockierung des axialen Verschiebeweges zwischen der Auflage für das Werkzeug und den Vorsprüngen an der Befestigungseinrichtung.

Befestigungseinrichtung, Spannsystem und zugeordnetes Werkzeug Bezugszeichenliste 1 Befestigungseinrichtung 2 Mitnehmerelement 3 Buchse 4 Mitnehmerscheibe 5 Vorsprung 6 Bodenelement, Gehäuseteil 7 Auflageinrichtung, Auflage 8 Auflagefläche, Ringflansch 9 0-Ring 10 Sprengring 11 Tellerfeder 12 Ausnehmung 13 Öffnung 14 Ringpaar 15 axiale Lücke 16 Vorsprung, Zunge 17 Ringfeder 18 Arretiernase, Antriebsnocken an Mitnehmerscheibe 19 Arretiernase, Bremsnocken an Mitnehmerscheibe 20 Trageinrichtung für Schleifsegmente 21 Werkzeugkörper 22 Fläche, Verschlussfläche am Werkzeug 22a Segment am Werkzeug 23 Werkzeug

24 Trageinrichtung 25 Arretiernase, Antriebsnocken an Trageinrichtung 26 Arretiernase, Bremsnocken an Trageinrichtung 27 Ringflansch 28 Werkzeugkörper 29 radiale Ausnehmung 30 Ringsegment 31 Trageinrichtung für Fächerschleifscheibe 32 Befestigungseinrichtung 33 Mitnehmerelement 34 Bodenelement 35 Auflageeinrichtung, Auflage 36 Sackloch 37 Spiralfeder 38 Werkzeug 39 Nut 40 Anlagefläche 41 Ringsegment 42 Anlagefläche 43 O-Ring