DE69414654T2

DE69414654T2 - Eine Spannmutter

Info

Publication number: DE69414654T2
Application number: DE69414654T
Authority: DE
Inventors: Daniel Langley Moor Durham Dh7 8Lw Bone; Kevin Bishop Auckland County Durham Dl14 6Ae Stones
Original assignee: Black and Decker Inc
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 1993-07-01
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1999-05-12
Anticipated expiration: 2014-07-01
Also published as: EP0636455A1; DE69414654D1; GB9313633D0; US5466106A; EP0636455B1

Description

Die Erfindung betrifft Spannmutter-Einrichtungen und insbesondere eine Spannmutter-Einrichtung zum Befestigen von Drehscheiben auf den Wellen von kraftgetriebenen Werkzeugen, wie beispielsweise von einer Schleifscheibe an der Welle von einem Winkelschleifer oder von einem Kreissägeblatt an der Welle von einer Kreissäge.
Normalerweise sind die Wellen von solchen kraftgetriebenen Werkzeugen mit einem Schraubengewinde versehen, und die Scheiben werden durch eine Befestigungsmutter befestigt, die durch eine Spann-Einrichtung fest arretiert wird und die ebenfalls durch Verwendung der Spann-Einrichtung wieder gelöst werden muß. In der jüngsten Vergangenheit wurde Befestigungseinrichtungen entwickelt, die von Hand ohne Verwendung eines Werkzeugs sicher befestigt und wieder gelöst werden können. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Spannmutter-Einrichtung zu schaffen, die von Hand befestigt und gelöst werden kann.
Die US-Patentanmeldung Nr. US-A-4 930 961 offenbart eine arretierbare und lösbare Schnellspann-Einrichtung in Form einer zerteilten Mutter, die ein kegelstumpfförmiges Umfangsgewinde hat, wobei die zerteilte Mutter durch einen Nocken zusammengezogen oder getrennt werden kann, der durch Drehung in einer Form oder durch Hin- und Herbewegung in einer zweiten Form betrieben werden kann, um über einem Außengewinde-Bauteil angeordnet zu werden und um damit durch eine Teildrehung von einem Kopf in der ersten Form oder durch ein Hin- und Herbewegung von einem Kopf in der zweiten Form in Schraubeingriff kommt. Es ist eine Rückholfeder vorgesehen, um die zerteilte Mutter zu trennen. Die offenbarte zerteilte Mutter wird über einen Nocken betätigt, um zusammengezogen zu werden, und über einen Nocken gesteuert, um getrennt zu werden. Der Nocken ist durch Drehung manuell betätigbar.
Gemäß dem Vorstehenden schafft die vorliegende Erfindung eine Spannmutter-Einrichtung, mit einer Gewinde-Hülse zum Eingriff mit einer Gewinde-Welle; einer Schraubenfeder, die die Hülse eng umschlingt; einer Halteeinrichtung, um die Feder in feststehender Beziehung zur Hülse zu halten; einer Kappe, die mit einem Ende der Feder in Eingriff steht und in eine erste Richtung gedreht werden kann, um die Feder mit der Halteeinrichtung in Eingriff zu bringen, und in eine entgegengesetzte Richtung, um die Feder von der Halteeinrichtung zu lösen, wobei sich die Hülse in radialer Richtung ausdehnen kann, wenn die Feder von der Halteeinrichtung gelöst ist, um das Entfernen der Spannmutter-Einrichtung von der Welle zu erleichtern.
Ein bedeutender Vorteil der Spannmutter-Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Anfangsspannkraft der Mutter auf eine Welle von beispielsweise einem kraftgetriebenen Werkzeug auf einfache Weise gelöst werden kann, wodurch das vollständige Entfernen der Spannmutter-Einrichtung von der Welle erleichtert wird.
Vorzugsweise enthält die Halteeinrichtung eine Sperrklinkenfläche, die mit der Schraubenfeder in Eingriff steht.
Die Sperrklinkenfläche kann an einem Druckbauteil ausgebildet sein, durch das die Hülse gehalten wird. Alternativ kann die Sperrklinkenfläche möglicherweise an der Hülse selbst ausgebildet sein.
Das Druckbauteil enthält vorzugsweise Führungsvorsprünge, die mit Einschnitten in der Hülse eingreifen, um die radiale Bewegung der Hülse zu steuern.
Ein erstes Ende der Schraubenfeder kann mit einer Aussparung in der Hülse eingreifen, um eine Drehung der Feder um die Hülse herum zu verhindern. Alternativ kann das erste Ende der Schraubenfeder mit einer Aussparung im Druckbauteil eingreifen.
Vorzugsweise enthält die Kappe eine Nockenfläche, gegen die ein zweites Ende der Spulenfeder aufliegt, um die Spulenfeder von der Halteeinrichtung freizugeben, wenn die Kappe in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird.
Zumindest ein Anschlag kann vorgesehen sein, um die relative Drehung zwischen der Kappe und der Hülse zu begrenzen. Durch Vorsehen von einem Paar von Anschlägen zur Begrenzung des Winkels der Bewegung der Kappe werden die Kräfte zum Festziehen/ Lösen, die auf die Kappe aufgebracht werden, nicht ausschließlich über die Feder übertragen; die Anschläge können einen Großteil dieser Kräfte aufnehmen.
Die Kappe hat vorzugsweise eine mittlere Öffnung, durch die bei Benutzung eine Gewinde-Welle geführt werden kann, falls dies erforderlich ist. Außerdem steht vorzugsweise ein Sicherungsring mit einer Nut in der Kappe in Eingriff, um die Schraubenfeder, die Hülse und das Druckbauteil zusammenzuhalten.
Ein O-Ring kann eine Dichtung zwischen der Kappe und der Hülse bilden, um zu verhindern, daß Verunreinigungen in die Spannmutter-Einrichtung eindringen.
Die Gewinde-Mutter ist vorzugsweise in drei Segmente zerteilt. Die Mutter kann alternativ natürlich in vier oder in eine andere Anzahl von Segmenten zerteilt sein.
Spezielle Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine auseinandergezogene Ansicht einer Spannmutter- Einrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine seitliche Querschnittsansicht der Spannmutter- Einrichtung aus Fig. 1 in ihrer zusammengesetzten Form ist;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang Linie III-III in Fig. 2 ist; und
Fig. 4 eine Ansicht in der Richtung von Pfeil IV in Fig. 3 ist.
Eine Spannmutter-Einrichtung 10 zur Verwendung an einem Winkelschleifer oder einem anderen kraftgetriebenen Werkzeug mit einer Gewinde-Welle enthält eine zerteilte Gewinde-"Hülse" 12. Die Hülse ist als ein Teil gesintert und bearbeitet und wird dann auf gesteuerte Weise zerbrochen, um sie bei Benutzung auseinanderdehnen zu können. In dem speziellen Ausführungsbeispiel, das in den Zeichnungen gezeigt ist, ist die Hülse in drei Segmente 12a, b, c zersägt, und die Segmente werden durch Stifte 14 in ihren ursprünglich beabstandeten Positionen gehalten, wobei die Spalte 15 zwischen den Segmenten die Schnittlinien einer Säge durch die Hülse sind. Wenn die Hülse ein einzelnes, gesintertes Teil ist, das zerbrochen wird, dann ist es nicht erforderlich, die zerbrochenen Stücke durch diese Stifte zu trennen, und es kann auf sie verzichtet werden. Die Hülse 12 wird durch eine geschlossene Schraubenfeder 16 in ihrem normalerweise vollständig zusammengezogenen Zustand gehalten. Ein nach innen geformtes Ende 17 der Feder 16 greift mit einer Aussparung 18 in einer Außenfläche der Hülse 12 ein. Ein anderes, nach außen geformtes Ende 19 der Feder 16 wird an einer Drehung gehindert, indem es auf einer Sperrklinkenfläche 20 eines Druckbauteils 22 gehalten wird. Wenn die Spannmutter-Einrichtung 10 durch eine Kappe 30 mit der Hand festgezogen wird, dann versuchen die Einspannkräfte, die auf die Gewindegänge 24 der Hülse 12 wirken, die Hülse 12 auseinanderzuspreizen, aber dies wird durch die Schraubenfeder 16 verhindert, die eine enge Umschließung der zylindrischen Außenfläche 26 der Hülse 12 bildet.
Um eine Scheibe von dem Winkelschleifer (nicht gezeigt) zu entfernen, wird die Welle des Winkelschleifers durch herkömmliche Einrichtungen (nicht gezeigt) arretiert, und die Kappe 30 wird in Gegenuhrzeigerrichtung (entgegengesetzt zu Pfeil A in Fig. 1) gedreht. Durch diese Bewegung wird eine in der Kappe 30 integrierte Nockenfläche 32 mit dem Ende 19 von der Schraubenfeder 16 in Eingriff gebracht, und das Ende 19 wird aus den Sperrklinken der Sperrklinkenfläche 20 herausgehoben. Wenn das Ende 19 der Schraubenfeder 16 das obere Ende 34 der geneigten Nockenfläche erreicht, dann wird die Feder 16 durch eine weitere Drehbewegung der Kappe 30 "abgewickelt", wodurch der Hülse 12 Raum gegeben wird, um sich in radialer Richtung auseinanderzudehnen. Dies geschieht normalerweise, nachdem die abgewickelte Feder 16 gegen ihren Anschlag angestoßen ist. Durch die Auseinanderdehnung der Hülse 12 wird die Einspannkraft auf die Scheibe sofort gelöst, und die Mutter 10 kann abgeschraubt werden.
Wenn die Auseinanderspreizkraft auf die Hülse 12 nicht mehr wirkt, da die Gewindegänge der Winkelschleifer-Welle nicht mehr dazu neigen, die Bohrung der Hülse 12 auseinzudrücken, dann kann die Feder 16 die Hülse 12 selbst drehen, wodurch die Feder 16 und die Hülse 12 in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren.
Die Hülse 12 ist bezüglich des Druckbauteils 22 durch eine Anzahl von Vorsprüngen 28, die mit zugehörigen Einschnitten 31 in der Hülse 12 eingreifen, verdrehsicher angeordnet.
Wie einfacher in Fig. 2 zu sehen ist, sitzt die Hülse 12 auf einem Flansch 40 der Druckplatte 22. Der Flansch 40 in diesem Ausführungsbeispiel ist geneigt, um das Auseinanderspreizen der Hülse 12 zu unterstützen, wenn die Schraubenfeder 16 gelöst wird.
Wenn die Spannmutter-Einrichtung 10 auf eine Winkelschleifer-Welle aufgesetzt wird, dann wird die Kappe 30 in einer Uhrzeigerrichtung gedreht (Pfeil A in Fig. 1), um die Druckplat te 22 mit der Schleifscheibe in Kontakt zu bringen, die auf die Welle aufgesetzt ist. Das nach außen geformte Ende 19 der Feder 16 greift mit dem Ende 36 der Nockenfläche 32 ein und wird daher abgesenkt, so daß es mit den Sperrklinken der Sperrklinkenfläche 20 eingreift. Durch ein weiteres Drehen der Kappe 30 kann die Feder 16 um die Hülse 12 herum festgezogen werden, indem sie über die Sperrklinken der Sperrklinkenfläche 20 schnappt. Dann werden die Hülse 12 und die Druckplatte 22 gedreht, so daß die Hülse 12 auf die Welle des Winkelschleifers geschraubt wird. An der Kappe 30 kann ein Anschlag (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um mit der Druckplatte 22 einzugreifen, so daß die Festspannkräfte, die durch die Kappe 30 aufgebracht werden, nicht ausschließlich über die Feder 16 übertragen werden. Auf ähnliche Weise kann ein Anschlag (nicht gezeigt) zur Verwendung in der entgegengesetzten Richtung vorgesehen sein, so daß die Kappe 30 nur einen begrenzten Winkel der Bewegung bezüglich der Druckplatte 22 (und somit der Hülse 12) hat.
Ein Sicherungsring 42 ist in einer Nut 44 in der Kappe 30 aufgenommen, um die Anordnung zusammenzuhalten. Eine mittlere Öffnung 46 in der Kappe 30 ermöglicht es, die Welle des Winkelschleifers durch die Kappe 30 zu schrauben, falls dies erforderlich ist. Schließlich ist zwischen der Kappe 30 und der Hülse 12 ein O-Ring 48 vorgesehen, um das Innere der Spannmutter-Einrichtung 10 abzudichten.
Es ist natürlich offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung vorstehend lediglich durch ein Beispiel beschrieben wurde und daß Veränderungen von Details im Schutzbereich der Erfindung liegen können.

Claims

1. Spannmutter-Einrichtung (10), mit einer Gewinde-Hülse (12) zum Eingriff mit einer Gewinde-Welle; einer Schraubenfeder (16), die die Hülse (12) eng umschlingt; einer Halteeinrichtung (18, 20), um die Feder (16) in feststehender Beziehung zur Hülse (12) zu halten; einer Kappe (30), die mit einem Ende der Feder (16) in Eingriff steht und in eine erste Richtung gedreht werden kann, um die Feder mit der Halteeinrichtung (18, 20) in Eingriff zu bringen, und in eine umgekehrte Richtung, um die Feder (16) von der Halteeinrichtung (18, 20) zu lösen, wobei sich die Hülse (12) in radialer Richtung ausdehnen kann, wenn die Feder (16) von der Halteeinrichtung (18, 20) gelöst ist, um das Entfernen der Spannmutter-Einrichtung (10) von der Welle zu erleichtern.

2. Spannmutter-Einrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Halteeinrichtung (18, 20) eine Sperrklinkenfläche (20) aufweist, die mit der Schraubenfeder (16) in Eingriff steht.

3. Spannmutter-Einrichtung (10) nach Anspruch 2, bei der die Sperrklinkenfläche (20) an einem Druckbauteil (22) ausgebildet ist, durch das die Hülse (12) gehalten ist.

4. Spannmutter-Einrichtung (10) nach Anspruch 3, bei der das Druckbauteil (22) Führungsvorsprünge (28) aufweist, die mit Einschnitten in der Hülse (12) eingreifen, um die radiale Bewegung der Hülse (12) zu steuern.

5. Spannmutter-Einrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein erstes Ende (17) der Schraubenfeder mit einer Aussparung (18) in der Hülse (12) eingreift, um eine Drehung der Feder (16) um die Hülse (12) herum zu verhindern.

6. Spannmutter-Einrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kappe (30) eine Nockenfläche (32) enthält, gegen die ein zweites Ende (19) der Schraubenfeder (16) gelagert ist, um die Schraubenfeder (16) von der Halteeinrichtung (18, 20) zu lösen, wenn die Kappe (30) in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird.

7. Spannmutter-Einrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest ein Anschlag (36) vorgesehen ist, um die relative Drehung zwischen der Kappe und der Hülse zu begrenzen.

8. Spannmutter-Einrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kappe (30) eine mittlere Öffnung (46) hat, durch die bei Benutzung eine Gewinde-Welle geführt werden kann.

9. Spannmutter-Einrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Sicherungsring (42) mit einer Nut (44) in der Kappe (30) in Eingriff steht, um die Schraubenfeder, die Hülse (12) und die Halteeinrichtung (18, 20) zusammenzuhalten.

10. Spannmutter-Einrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein O-Ring eine Dichtung zwischen der Kappe (10) und der Hülse (12) bildet.

11. Spannmutter-Einrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Gewinde-Hülse (12) in drei Segmente zerteilt ist.

12. Spannmutter-Einrichtung nach Anspruch 3 oder nach einem der Ansprüche 4 bis 11, sofern von Anspruch 3 abhängig, bei der die Hülse (12) auf einer kegelstumpfförmigen Fläche des Druckbauteils (12) gehalten ist, um die radiale Ausdehnung der Hülse (12) zu erleichtern.