Schnellspannkupplung mit radial wirkenden Klemmkorpern

Gebiet der Erfindung

Die vorl iegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur losbaren Befestigung eines auf einer Triebspindel angeordneten scheibenförmigen Werkzeuges, z B Schleifscheibe, mit einer auf der Triebspindel angeordneten Schnei Ispann mutter zwischen der und einem Gegenflansch das scheibenförmige Werkzeug angeord¬ net ist, wobei die Schnel lspannmutter eine in einen Gewindezapfen der Tπeb- spindel eingreifende, mit einem Flansch versehene Mutter, einen zu der Trieb spindel konzentrisch angeordneten Stellring, eine gegenüber der Mutter axial bewegl iche Spannscheibe, und mehrere über den Umfang angeordnete Klemm¬ korper aufweist, die mittels des Stellringes betatigbar sind

Hintergrund der Erfindung

Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus der EP-A 0 381 809 bekannt Bei Verdrehung des Stel lrings verschwenken die Klemmkorper derart, daß die Spannscheibe gegenüber dem Flansch der Mutter axial bewegt und die Schleit- scheibe be- bzw. entlastet wird Bei einer derartigen Einrichtung weisen die Klemmkorper in Bohrungen der Mutter gelagerte Zapfen auf, wobei der Stellring an seiner Innenseite mit durch radiale Erhebungen gebildete Kurvenbahnen versehen ist, die die Klemmkorper bei Drehung des Stell ringes überrol len, wobei die Klemmkorper kippen Wahrend dieses Kippvorgangs stutzen sich die Klemmkorper einerseits an der Mutter und andererseits an der Spannschei be ab Sowohl die Spannscheibe als auch die Mutter sind mit in Umfangsrichtung ausgebildeten Keilen versehen, die aneinander abgleiten Wahrend der Relativ¬ drehung zwischen Mutter und Spannscheibe findet in Folge der Keilwirkung

zusätzl ich eine axiale Relativbewegung statt, wobei die Spannscheibe be- bzw entlastet wird Diese Einrichtung erfordert eine aufwendige Bearbeitung der

Einzeltei le, wie z B die präzise Ausbildung der Kurvenbahnen an dem Stel l ring, oder die Herstellung der mit Zapfen versehenen Klemmkorper und der separaten Bohrungen in der Mutter für diese Klemmkorper

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die gattungsbildende Ein- richtung derart weiterzubi lden, daß insbesondere der Stel lring und die Klemm¬ korper auf wirtschaftl iche Weise herstel lbar sind

Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß die Klemmkorper zwischen radial einander gegenüberliegenden zylindrischen Klemmbahnen des Stel lringes und eines radial verschiebbaren Zwischengliedes angeordnet sind, wobei der Spannscheibe und der Mutter stirnseitig zugeordnete Anlageflachen für das Zwischenglied einen sich radial verjungenden Spalt begrenzen Klemm¬ korper, wie sie beispielsweise in handelsübl ichen Frei laufen eingesetzt sind können hier eingesetzt werden, wobei d iese Klemmkorper lediglich mit den Klemmbahnen zugewandten Klemmflachen versehen sind, und ansonsten keine aufwendige Bearbeitung insbesondere der axialen Stirnseiten erfordern Die Klemmflachen der Klemmkorper walzen wahrend ihres Kippens an den Klemm¬ bahnen des Stel lringes und des radial verschiebbaren Zwischengl iedes ab, wobei sich der Abstand zwischen den beiden Klemmbahnen in radialer Rieh tung vergrößert bzw verkleinert Das radial verschiebbare Zwischengl ied wird zum Spannen der Schleifscheibe in den Spalt hinein- oder herausgedruckt, wobei die Spannscheibe axial in Richtung auf die Schleifscheibe bewegt wird, und diese festspannt Andersherum, wenn das radial verschiebbare Zwischen¬ gl ied in entgegengesetzter Richtung bewegt wird, bewegt sich die Spannscheibe axial weg von der Schleifscheibe, so daß diese entlastet wird In diesem Fal l kann die Schneilspannmutter dann beispielsweise zum Wechseln der Schleif¬ scheibe ohne Probleme per Hand abgeschraubt werden

Es ist auch zweckmäßig, daß das Zwischengl ied über den Umfang vertei lt angeordnete Ringsegmente aufweist Die Ringsegmente weisen dann jeweils tei lzyl indrische Abschnitte auf, die gemeinsam d ie zylindrische Klemmbahn bilden Bei dieser zweckmäßigen Weiterbildung ist die Änderung des Umfangs des Zwischengliedes berücksichtigt, die sich in Folge der rad ialen Verschiebung der Ringsegmente ergibt Ein beispielsweise radial nach innen vorgespanntes er¬ stes Federelement druckt die Ringsgmente gegen die Klemmkorper, wobei das Federelement in besonders vorteilhafter Weise aus einem ringförmig gebogenen Draht gebi ldet sein kann Die Ringsegmente sind vorzugsweise je aus einem axialen Schenkel und aus einem radialen Schenkel gebi ldet, wobei der Draht der einen Anlageflache und wobei der axiale Schenkel der anderen Anlagetla- che des Spalts zugeordnet ist Die eine zur Achse der Tπebspindel geneigt angeordnete Anlageflache ist in besonders gunstiger Weise an dem Flansch der Mutter ausgebi ldet

Um nach dem Entspannen der Schleifscheibe zu verhindern, daß beim Drehen des Stellringes in Loserichtung dieser rotiert, ohne daß die Mutter mitdreht, also relativ zu der Tπebspindel unbewegt bleibt, ist es zweckmäßig, daß zwischen den Stellring und die Mutter ein Reibelement geschaltet ist Bei Drehung des Stel lringes in Loserichtung wird dann die Mutter über das Reibelement mit¬ genommen, das beispielsweise durch einen handelsüblichen O-Ring gebildet sein kann.

Als weitere erfindungsgemaße Ausgestaltung bietet sich an, an einem mit Taschen für die Klemmkorper versehenen Kafig ein zweites Federelement vorzusehen, das einerseits gegen den Kahg und das andererseits gegen die Klemmkorper angefedert ist Die Klemmkorper werden dabei derart angelenkt, daß sie gegen die Klemmbahnen angedruckt werden, also in Klemmbereitschaft mit den Klemmbahnen stehen Die beiden Federelemente lassen sich in wirt- schaftl ich gunstiger Weise gemeinsam mit dem Kafig aus Kunststoff im Spritzver¬ fahren einteil ig herstellen, wobei die Federelemente in vorteilhafter Weise als federelastische Zungen gebildet sind

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt im Langshalbschnitt eine erfindungsgemaße Einrichtung,

5 Figur 2 zeigt in axialer Draufsicht ein Ringsegment,

Figur 3 zeigt im Querschnitt die Einrichtung aus Figur 1 mit geänder¬ tem Ringsegment,

I O Figur 4 zeigt im Langshalbschnitt eine weitere erfindungsgemaße Ein¬ richtung und

Figur 5 zeigt die entlang der Linie IV-IV geschnittene Einrichtung gemäß Figur 4 5

Ausfuhrliche Beschreibung der Zeichnungen

Eine Schnel lspannmutter 1 ist auf einer Triebspmdel 2 einer nicht dargestel lten Handschleifmaschine angeordnet Zwischen der Schnel lspannmutter 1 und 0 einem auf der Triebspmdel 2 befestigten Gegenflansch 3 ist eine Schleifscheibe 4 angeordnet. Die Schnellspannmutter 1 weist eine Mutter 5 auf, die in einen Gewindezapfen 6 der Triebspmdel 2 eingreift An ihrem von der Schleifscheibe abgewandten Ende ist die Mutter 5 mit einem Flansch 7 versehen Eine Spann¬ scheibe 8 ist auf der Mutter 5 angeordnet, wobei zwischen der Mutter 5 und 5 dem Flansch 7 ein radial verschiebbares Zwischenglied 9 angeordnet ist. Das Zwischengl ied 9 weist eine Feder 10, die durch einen ringförmig gebogenen Draht gebildet ist, und weiter mehrere über den Umfang vertei lt angeordnete Ringsegmente 1 1 auf, die konzentrisch zur Triebspmdel 2 angeordnet sind. Zwi¬ schen einem konzentrisch zur Triebspmdel 2 angeordneten Stel lring 1 2 und 0 dem Zwischenglied 9 sind Klemmkorper 1 3 angeordnet, wie sie übl icherweise in handelsüblichen Klemmkorperfreilaufen vorgesehen sind An ihren einander zugewandten Mantelflachen weisen der Stellring 1 2 und die Ringsegmente 1 1 zyl indrische Klemmbahnen 14, 1 5 auf, an denen die Klemmkorper mit ihrer

Mantelflache anliegen Der Stel lring 1 2 ist mit einer griffigen Randelung 1 6 versehen Das Zwischenglied 9 ist in einem keilförmigen Spalt 1 7 angeordnet wobei den Spalt 1 7 begrenzende Anlageflachen 1 8, 1 9 für das Zwischenglied 9 an der Spannscheibe 8 und an dem Flansch 7 vorgesehen sind Ein auf der Mutter 5 losbar befestigter Sicherungsring 20 verhindert, daß die Spannscheibe 8 axial von der Mutter 5 abrutschen kann

Figur 2 zeigt in axialer Draufsicht eines der Ringsegmeπte, das einen radialen Schenkel 21 und einen axialen Schenkel 22 aufweist, der hier verdeckt und daher gestrichelt dargestellt ist Zwischen dem Flansch 7 und dem Stellring 1 2 ist ein Dichtungsring 23 angeordnet, der zum einen das Eindringen von Ver¬ unreinigungen tn das Innere der Schnellspannmutter 1 verh indert, und der zum anderen eine Reibung zwischen dem Stellri ng 1 2 und dem Flansch 7 bei Drehung des Stellringes 1 2 erzeugt. Ein weiterer Dichtungsring 24 ist zwischen der Spannscheibe 8 und dem Stellring 1 2 angeordnet, der das Eindringen von Verunrein igungen in das Innere der Schnel lspannmutter 1 verh indert Ein weiterer Dichtungsring 25 ist zwischen der Mutter 5 und der Triebspmdel 2 angeordnet, wobei dieser Dichtungsring 25 das Eindringen von Verunrein igun¬ gen in das Gewinde des Gewindezapfens 6 verhindert.

Figur 3 zeigt einen Querschn itt durch die erfindungsgemaße Einrichtung aus Figur 1 , jedoch weisen die Ringsegmente 1 1 zusätzl ich an ihren axialen Schen¬ keln 22 umfangsseitig einander gegenüberliegende Stutzschenkel 22a auf Zwischen benachbarten Stutzschenkeln 22a sind Federn 22b und die Klemm- korper 1 3 angeordnet Die Federn 22b stutzen sich jeweils an einem der Stutzschenkel 22a ab und drucken andererseits die Klemmkorper 1 3 gegen die jeweils anderen Stutzschenkel 22a

Nachstehend wird die Wirkungsweise der erfindungsgemaßen Einrichtung naher erläutert: Aus Figur 1 ist ersichtlich, daß zwischen der Spannscheibe 8 und der Schleifscheibe 4 Spiel vorhanden ist, die Schleifscheibe 4 also lose auf der Triebspmdel 2 angeordnet ist. Zur Einspannung der Schleifscheibe 4 zwischen der Spannscheibe 8 und dem Gegenfiansch 3 wird die Schnellspannmutter 1

auf der Triebspindel 2 einwärts in Richtung auf d ie Schleifscheibe 4 geschraubt, wobei der Stellπng 1 2 manuel l gedreht wi rd und über den Dichtungsring 23 den Flansch 7 mitnimmt. Schließlich gelangt die Spannscheibe 8 zur Anlage an die Schleifscheibe 4 Wenn die Klemmkorper 1 3 dem Druck der Federn 22b nachgeben und an den benachbarten Stutzschenkeln 22a anliegen, sind die Klemmkorper 1 3 voll aufgerichtet und aus d iesem Grund mit ihrem größten Klemmdurchmesser in Kontakt mit den Klemmbahnen 1 4, 1 5. Bei Betätigung der Handschleifmaschine zieht sich die Schnellspannmutter 1 auf der Trieb¬ spmdel 2 fest. Zum Lösen der Schleifscheibe 4 wird der Stellring 1 2 in ent- gegengesetzter Drehrichtung betätigt, wobei die Klemmkorper 1 3 kippen und wobei das Zwischengl ied 9 in Folge der Federwirkung der Feder 1 0 radial nach außen bewegt wird. Bei dieser Abwärtsbewegung des Zwischengl iedes 9 wird das Spiel zwischen der Schleifscheibe 4 und der Spannscheibe 8 zunehmend großer, wobei die Schnel lspannmutter 1 ohne jeden Kraftaufwand von der Triebspindel 2 abgeschraubt werden kann.

Eine weitere in den Figuren 4 und 5 dargestel lte erfindungsgemaße Schnell¬ spannmutter 26 weist eine Mutter 27 auf, die in den nicht dargestel lten Gewin¬ dezapfen Gewindezapfen einer Handschleifmaschine eingreift. An ihrem einen Ende weist die Mutter 27 einen Flansch 28 mit am Außenumfang vorgesehener Randelung 29 auf. Eme Spannscheibe 30 ist auf der Mutter 27 angeordnet. Stirnseitig einander zugewandte Anlageflachen 3 1 ,32 des Flansches 28 und der Spannscheibe 30 begrenzen einen keilförmigen Spalt 33, wobei die Anlagefla¬ che 32 des Flansches 28 zu der anderen Anlageflache 31 geneigt ist. Zwischen den Anlageflachen 31 ,32 sind mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Ringsegmente 34 angeordnet, die radial angefedert sind und infolge einer Keilwirkung gegen die Anlageflachen 31 , 32 angedruckt sind. Die Ringsegmente 34 und ein konzentrisch auf der Mutter 27 angeordneter Stellπng 35 sind an ihren einander zugewandten Umfangen mit Klemmbahnen 36,37 für Klemm- korper 38 versehen. Der Stellring 35 ist an seinem äußeren Umfang mit einer Randelung 39 versehen. In einem von dem Stellring 35 und der Spannscheibe 30 gebildeten Ringraum ist ein O-Ring 40 angeordnet In einem von dem Stel lring 35 und dem Flansch gebildeten Ringraum ist ein weiterer O-Ring 41

angeordnet. Mittels der O-Ringe 40, 41 ist das Innere der Spannmutter 26 gegenüber der äußeren Umgebung gegen das Eindringen von unerwünschten stoffl ichen Substanzen verschlossen. Die Klemmkörper 38 sind in Taschen 42 eines Käfigs 43 angeordnet. An dem aus Kunststoff gebildeten Kafig 43 sind federelastische Zungen 44, 45 einstückig angeformt. Die Zungen 44 sind in Umfangsrichtung gegen die Klemmkörper 38 derart angefedert, daß die Klemm¬ körper gegen die Klemmbahnen 36, 37 angedrückt sind. Die Zungen 45 sind radial gegen die Ringesegmente 34 angefedert. Für die Ringsegmente 34 sind in dem Käfig 43 je eine zu beiden Stirnseiten geöffnete Segmenttasche 46 vor- gesehen . Die Klemmkorper 38 sind mit Sperrnasen 47 versehen, die ein un¬ erwünschtes Kippen der Klemmkorper 38 verhindern. Die Sperrnasen 47 schla¬ gen in einer Kipplage der Klemmkorper 38 gegen die Klemmbahnen 36, 37 an und verh indern ein weiteres Kippen. Die an den Klemmbahnen 36, 37 ab¬ wälzenden Mantelflachen der Klemmkörper 38 sind jewei ls gleichmäßig ge- krümt und besitzen einen gemeinsamen fiktive Kreismittelpunkt.

Die Wirkungsweise dieses erfindungsgemaßen Ausführungsbeispieles stimmt im Prinzip mit dem oben beschriebenen überein . Da die Ringsegmente 34 hier nach radial innen angefedert sind, können sich die Klemmkörper 38 leicht aufrichten unter der Anfederung durch die Zungen 44.

Bezugszahlenliste

5 1 Schnel lspannmutter 25 Dichtungsring

2 Triebspmdel 26 Schnellspannmutter

3 Gegenflansch 27 Mutter

4 Schleifscheibe 28 Flansch

5 Mutter 29 Randelung

I O 6 Gewindezapfen 30 Spannscheibe

7 Flansch 3 1 Anlageflache

8 Spannscheibe 32 An lageflache

9 Zwischengl ied 33 Spalt

1 0 Feder 34 Ringsegment

1 5 1 1 Ringsegment 35 Stel lring 1 2 Stel lring 36 Klemmbahn 1 3 Klemmkorper 37 Klemmbahn 1 4 Klemmbahn 38 Klemmkorper 1 5 Klemmbahn 39 Randelung 0 1 6 Randelung 40 O-Ring 1 7 Spalt 41 O-Ring

1 8 Anlageflache 42 Tasche 1 9 Anlageflache 43 Kafig 20 Sicherungsring 44 Zunge 5 21 radialer Schenkel 45 Zunge

22 axialer Schenkel 46 Segmenttasche 22a Stutzschenkel 47 Sperrnase 22b Feder

23 Dichtungsring 0 24 Dichtungsring