EP4003645B1

EP4003645B1 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: EP4003645B1
Application number: EP20740608.3A
Authority: EP
Inventors: Helmut Hummel
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2019-07-24
Filing date: 2020-07-14
Publication date: 2025-09-24
Anticipated expiration: 2040-07-14
Also published as: EP4003645A1; CN113939380B; US20220274227A1; CN113939380A; WO2021013628A1; EP3769913A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere einen Winkelschleifer, mit einer um eine Drehachse antreibbaren Spindel gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher beschriebenen Art.
Bei aus der Praxis bekannten handgeführten Winkelschleifern ist es bekannt, eine über die Spindel aufsteckbare Scheibe mittels einer Mutter an der Spindel festzulegen. Insbesondere bei starken Beschleunigungen oder Abbremsungen der Spindel kann es hierbei gegebenenfalls zu einem Lösen der Mutter kommen, so dass die Scheibe sich von der Spindel lösen kann.
Aus der WO 19030058 A1 ist eine Schnellspannvorrichtung für einen Winkelschleifer bekannt. Spezifisch auf den Winkelschleifer angepasste Schleifscheiben werden hierbei mittels einer Spanneinrichtung sicher an der Spindel festgelegt.
Allerdings können bei dieser Ausführung lediglich spezifisch ausgeführte und somit teuer herstellbare Schleifscheiben an der Spindel befestigt werden.
Aus der US 5,577,872 A und aus der EP 3 202 533 A1 ist eine Werkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugmaschine, insbesondere einen Winkelschleifer, mit einer um eine Drehachse antreibbaren Spindel bereitzustellen, bei der kostengünstig herstellbare Schleifscheiben im Betrieb der Werkzeugmaschine sicher an der Spindel festlegbar sind.
Die Aufgabe wird mit einer Werkzeugmaschine gemäß des Patentanspruches 1 gelöst.
Es wird somit eine insbesondere handgeführte Werkzeugmaschine, insbesondere ein Winkelschleifer, mit einer um eine Drehachse antreibbaren Spindel vorgeschlagen, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, die mittels einer Drehverbindung an der Spindel festlegbar ist. Erfindungsgemäß ist eine separate, mit der Spindel wirkverbundene Sicherungseinrichtung vorgesehen ist, die zumindest bereichsweise abtriebsseitig der Einrichtung angeordnet ist und zumindest im Betrieb der Werkzeugmaschine einen bezüglich der Drehachse zumindest bereichsweise größeren Außendurchmesser als ein Außendurchmesser der Spindel aufweist.
Bei einer erfindungsgemäß ausgeführten Werkzeugmaschine ist auf einfache und kostengünstige Art und Weise sicherstellbar, dass sich die mit der Spindel in Wirkverbindung bringbare Einrichtung im Betrieb der Werkzeugmaschine nicht von der Spindel lösen kann. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass ein separates werkzeugmaschinenseitiges Element vorgesehen ist, welche das Lösen der Einrichtung von der Spindel dadurch verhindert, dass das separate Element zumindest im Betrieb der Werkzeugmaschine zumindest bereichsweise einen größeren Außendurchmesser als ein Außendurchmesser der Spindel aufweist. Hierdurch ist eine Verletzung von einem Anwender sicher verhindert. Weiterhin können bei der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine vorteilhafterweise verschiedene Arten von Bearbeitungselementen, wie Schleifscheiben, Trennscheiben, Bürsten oder dergleichen ohne eigene Anforderungen hinsichtlich einer Ablaufsicherung eingesetzt werden, so dass diese einfach und kostengünstig ausführbar sind.
Die erfindungsgemäße Lösung hat weiterhin den Vorteil, dass diese unabhängig von der Art und Größe der eingesetzten Einrichtung anwendbar ist, so dass die Sicherungseinrichtung Einrichtungen mit unterschiedlicher Erstreckung in Längsrichtung der Spindel sichern kann. Mittels der erfindungsgemäßen Lösung wird auch bei anwenderseitige Fehlanwendungen bei der Festlegung der Einrichtung ein Lösen der Einrichtung bzw. des Werkzeugs von der Spindel in einem Betrieb sicher verhindert.
Die Sicherungseinrichtung kann auch einen nicht kreisförmigen äußeren Randbereich haben, so dass die Sicherungseinrichtung nicht rotationssymmetrisch zu der Drehachse der Spindel ausgeführt ist. Unter dem Außendurchmesser der Sicherungseinrichtung wird in diesem Fall der doppelte Wert eines größten Abstands eines der Drehachse abgewandten Bereichs der Sicherungseinrichtung von der Drehachse der Spindel verstanden.
Die Einrichtung ist als mit einem Innengewinde ausgeführtes Werkzeug oder Bearbeitungselement ausgeführt, das in Wirkverbindung mit einem Außengewinde der Spindel bringbar ist. Das Werkzeug oder Bearbeitungselement kann dabei beispielsweise als Scheibe, Schleifscheibe, Trennscheibe, Bürste oder dergleichen ausgeführt sein, wobei das Werkzeug selbst mit der Spindel verbunden ist. Alternativ hierzu kann die Einrichtung als eine mit einem Innengewinde ausgeführte Befestigungsmutter ausbildet sein, die mit einem Außengewinde der Spindel zur Festlegung eines Werkzeugs oder Bearbeitungselements in Wirkverbindung bringbar ist. In diesem Fall ist die Befestigungsmutter vorzugsweise zur Festlegung einer ohne ein Innengewinde ausgeführten Scheibe, Schleifscheibe, Trennscheibe oder dergleichen ausgeführt, wobei das Werkzeug beispielsweise auf der Spindel aufsteckbar ist.
Bei einer einfachen und kostengünstigen Ausführung einer Werkzeugmaschine, nicht Teil der Erfindung, weist die Sicherungseinrichtung einen mit einem Außengewinde ausgeführten Gewindebereich auf, mit dem die Sicherungseinrichtung in Wirkverbindung mit einem ein Innengewinde aufweisenden, insbesondere in Spindellängsrichtung verlaufenden und konzentrisch zu der Drehachse angeordneten Bereich der Spindel bringbar ist, wobei eine Steigung des Gewindes der Sicherungseinrichtung kleiner als eine Steigung eines Gewindes der Einrichtung ist. Durch die kleinere Steigung des Gewindes der Sicherungseinrichtung gegenüber der Steigung des Gewindes der Einrichtung, ist selbst bei einem Verdrehen der Einrichtung gegenüber der Spindel ein Lösen der Einrichtung von der Spindel sicher verhindert. Die Sicherungseinrichtung weist vorzugsweise einen plattenförmigen Bereich auf, der an einer Endseite der Spindel angeordnet ist. Die Sicherungseinrichtung ist vorzugsweise konzentrisch zur Drehachse der Spindel angeordnet.
Um ein Lösen der Einrichtung von der Spindel sicher zu verhindern, ist gemäß der Erfindung, die Sicherungseinrichtung als Federring ausgeführt, der in einer insbesondere senkrecht zur Drehachse verlaufenden Nut der Spindel angeordnet ist, wobei der Federring zwischen einer vorgespannten Position, in der ein Außendurchmesser des Federrings kleiner oder gleich dem Außendurchmesser der Spindel ist, und einer entspannten Position, in der der Außendurchmesser des Federrings größer als der Außendurchmesser der Spindel ist, verlagerbar ist. Der Federring kann insbesondere in Umfangsrichtung einen durchgängigen Schlitz aufweisen, der eine Verringerung des Außendurchmessers des Federrings ermöglicht. Um eine Anordnung der Einrichtung auf der Spindel und eine Entfernung der Einrichtung von der Spindel entgegen der Federkraft des Federrings zu ermöglichen, kann die Einrichtung insbesondere an einem Innendurchmesser in Längsrichtung der Spindelbetrachtet vorzugsweise beidseitig Fasen aufweisen. Eine Federkraft des Federrings ist dabei derart gewählt, dass sie größer ist als eine Kraft, die im Betrieb durch eine gelöste Einrichtung auf den Federring wirkt.
Ein Lösen der Einrichtung von der Spindel kann auf einfache Weise verhindert werden, wenn die Sicherungseinrichtung als schwenkbar an der Spindel angelenkter Hebel ausgebildet ist, der insbesondere unter Fliehkrafteinwirkung in eine ausgelenkte Position verlagerbar ist, in der der Hebel einen zumindest bereichsweise größeren Außendurchmesser als der Außendurchmesser der Spindel aufweist. Insbesondere wenn der Hebel derart ausgeführt ist, dass er lediglich durch eine im Betrieb der Werkzeugmaschine wirkende Fliehkraft in seine ausgelenkte Position verlagert wird, ist eine Befestigung und ein Lösen der Einrichtung in unbetätigtem Zustand der Werkzeugmaschine einfach möglich. Diese Ausführungsform ist nicht Teil der Erfindung wie im Anspruch 1 definiert.
Der Hebel ist vorzugsweise um eine Achse quer zur Drehachse der Spindel verschwenkbar an der Spindel gelagert, wobei der Hebel insbesondere in einer Ausnehmung der Spindel angeordnet ist. Der Hebel kann somit auf einfache Weise zwischen der Gebrauchsposition und der Nichtgebrauchsposition verschwenkt werden, wobei der Hebel in der Nichtgebrauchsposition eine Anordnung der Einrichtung an der Spindel ermöglicht und der Hebel somit vorzugsweise insgesamt innerhalb einer von dem Außendurchmesser der Spindel vorgegebenen Hüllgeometrie angeordnet ist.
Es kann eine Federeinrichtung vorgesehen sein, die den Hebel mit einer in seine ausgelenkte Position vorspannende Kraft beaufschlagt. Auf diese Weise ist in sämtlichen Betriebszuständen sicherstellbar, dass der Hebel zumindest bereichsweise einen größeren Außendurchmesser als die Spindel aufweist und die Einrichtung somit sicher an der Spindel gehalten ist. Zum Entfernen oder Wechseln der Einrichtung ist der Hebel beispielsweise manuell entgegen der Federkraft der Federeinrichtung in eine Nichtgebrauchsposition verlagerbar, in der die Einrichtung von der Spindel entfernt oder auf der Spindel anordenbar ist.
Der Hebel kann beidseits eines Drehpunktes einen Endbereich aufweisen, wobei jeder der Endbereiche in die ausgelenkte Position verschwenkbar ist, in der der jeweilige Endbereich einen zumindest bereichsweise größeren Außendurchmesser als der Außendurchmesser der Spindel aufweist. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass sowohl Einrichtungen mit einer großen Erstreckung in Längsrichtung der Spindel als auch Einrichtungen mit einer kleinen Erstreckung in Längsrichtung der Spindel sicher an der Spindel gehalten werden können. Um dabei eine vorteilhafte Ablaufsicherung zu gewährleisten, können zwei Federeinrichtungen vorgesehen sein, die den Hebel in einer Waage halten. Vorzugsweise ist ein Abstand der beiden Endbereiche des Hebels in Längsrichtung der Spindel größer als eine Erstreckung der Einrichtung in Längsrichtung der Spindel. Der Hebel kann beispielsweise U-förmig oder gebogen ausgeführt sein. Um auf sichere Weise die Sicherungsfunktion des Hebels gewährleisten zu können, ist vorzugsweise eine Dicke der Einrichtung in Längsrichtung der Spindel kleiner als ein Abstand der Endbereiche des Hebels in Längsrichtung der Spindel.
Es kann vorgesehen sein, dass die Sicherungseinrichtung als ein insbesondere plattenförmiges Element ausgeführt ist, das in einer Ausnehmung der Spindel angeordnet ist und über eine Führungseinrichtung insbesondere quer zur Drehachse verlagerbar ist. Das plattenförmige Element kann dabei derart ausgeführt sein, dass es aufgrund der im Betrieb der Werkzeugmaschine wirkenden Fliehkraft in die ausgelenkte Position überführt wird und die Einrichtung sicher an der Spindel hält. Die Ausnehmung verläuft beispielsweise im Wesentlichen in Längsrichtung der Spindel oder im Wesentlichen quer zur Längsrichtung der Spindel, wobei das plattenförmige Element entsprechend im Wesentlichen in Längsrichtung bzw. in Querrichtung der Spindel angeordnet ist. Diese Ausführungsform ist nicht Teil der Erfindung wie im Anspruch 1 definiert.
Wenn das Element auf einer der Drehachse abgewandten Außenseite eine schräg verlaufende Kante aufweist, wobei die Kante in einem dem Spindelende zugewandten Bereich einen größeren Abstand von der Drehachse als in einem dem Spindelende abgewandten Bereich aufweist, kann die Einrichtung unabhängig von ihrer Erstreckung in Längsrichtung der Spindel in Kontakt mit dem Element stehen und im Betrieb der Werkzeugmaschine ohne Spiel in Längsrichtung der Spindel gehalten werden.
Um ein sicheres Halten der Einrichtung in sämtlichen Betriebszuständen zu gewährleisten, kann eine Federeinrichtung vorgesehen sein, die das Element mit einer das Element bezüglich der Drehachse der Spindel nach außen wirkenden Kraft beaufschlagt. Zur Anordnung einer Einrichtung an der Spindel oder zum Lösen der Einrichtung von der Spindel ist das Element beispielsweise manuell oder mittels eines Werkzeugs entgegen der Federkraft der Federeinrichtung in seine Nichtgebrauchsposition verlagerbar.
Eine einfache Zugänglichkeit des Elements insbesondere für die Überführung des Elements von der Gebrauchsposition in die Nichtgebrauchsposition kann dadurch erzielt werden, wenn das Element an einem abtriebsseitigen Ende der Spindel angeordnet ist. Das Element kann hierbei beispielsweise ein Eingriffselement oder eine Eingriffsöffnung für ein Werkzeug aufweisen, mittels dem das Element von der Gebrauchsposition in die Nichtgebrauchsposition überführbar ist. Die Ausnehmung kann hierbei im Wesentlichen quer zur Längsrichtung der Spindel verlaufen. Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung.
In den Figuren sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Es zeigen:

Fig. 1a: eine vereinfachte Darstellung einer als Winkelschleifer ausgeführten handgeführten Werkzeugmaschine, wobei an einer Spindel eine Schleifscheibe mittels einer Befestigungsmutter angeordnet ist;
Fig. 1b: eine stark vereinfachte Darstellung des Winkelschleifers gemäß Fig. 1a;
Fig. 2: ein Ausschnitt eines Endbereichs der Spindel der Werkzeugmaschine gemäß Fig. 1a und 1b, wobei an der Spindel eine Sicherungseinrichtung angeordnet ist; Diese Ausführungsform ist nicht Teil der Erfindung wie im Anspruch 1 definiert.
Fig. 3: ein Ausschnitt eines alternativ ausgeführten Endbereichs der Spindel mit einer senkrecht zu einer Längsrichtung der Spindel verlaufenden Nut, in der ein Federring angeordnet ist;
Fig. 4: ein Ausschnitt eines weiteren alternativ ausgeführten Endbereichs der Spindel, wobei in einer Ausnehmung der Spindel ein Hebel schwenkbar gelagert ist; Diese Ausführungsform ist nicht Teil der Erfindung wie im Anspruch 1 definiert.
Fig. 5: ein Ausschnitt eines weiteren alternativ ausgeführten Endbereichs der Spindel, wobei in einer Ausnehmung der Spindel ein mit zwei Endbereichen ausgeführter Hebel schwenkbar gelagert ist; Diese Ausführungsform ist nicht Teil der Erfindung wie im Anspruch 1 definiert.
Fig. 6: ein Ausschnitt eines weiteren alternativ ausgeführten Endbereichs der Spindel, wobei in einer in Längsrichtung verlaufenden Ausnehmung der Spindel ein senkrecht zu der Längsrichtung verlagerbares Element angeordnet ist; Diese Ausführungsform ist nicht Teil der Erfindung wie im Anspruch 1 definiert.
Fig. 7: eine Schnittdarstellung der Spindel gemäß Fig.6 entlang der Linie VII-VII;
Fig. 8: ein Ausschnitt eines weiteren alternativ ausgeführten Endbereichs der Spindel, wobei in einer senkrecht zu der Längsrichtung der Spindel verlaufenden Ausnehmung ein senkrecht zu der Längsrichtung verlagerbares Element angeordnet und in einer Gebrauchsposition ersichtlich ist; Diese Ausführungsform ist nicht Teil der Erfindung wie im Anspruch 1 definiert.
Fig. 9: ein Fig. 8 entsprechender Ausschnitt, wobei das verlagerbare Element in einer Nichtgebrauchsposition gezeigt ist; und
Fig. 10: eine Draufsicht auf die Spindel gemäß Fig. 8 und Fig. 9, wobei eine Führungsnut zur Verlagerung des Elements ersichtlich ist.

Ausführungsbeispiele:

Fig. 1 zeigt eine stark vereinfachte Ansicht einer hier als Winkelschleifer ausgeführten, insbesondere handgeführten Werkzeugmaschine 1. Die Werkzeugmaschine 1 enthält ein Gehäuse 3, einen mit dem Gehäuse 3 verbundenen Akku 4 als Stromversorgung, einen Kopf 5 mit einer Werkzeugaufnahme 6. Die Werkzeugaufnahme 6 enthält einen Flansch 7, eine Spindel 8 und eine Einrichtung 9. Die hier als Spannelement oder Befestigungsmutter ausgeführte Einrichtung 9 weist ein Innengewinde 10 auf, mittels dem die Einrichtung 9 an einem einen Außendurchmesser 14 der Spindel 8 definierenden Außengewinde 11 der Spindel 8 anordenbar ist und in Längsrichtung L der Spindel 8 verlagerbar ist. Die Spindel 8 dient zur Anordnung eines Werkzeugs 12, beispielsweise einer Schleif- oder Trennscheibe, sowie zur Übertragung eines Drehmoments von einem Elektromotor 2 auf das Werkzeug 12.
Das Werkzeug 12 weist eine zentrale Durchbohrung 13 auf, wobei das Werkzeug mittels der Durchbohrung 13 auf die Spindel 8 aufgesteckt und mittels der Einrichtung 9 befestigbar ist. Die Spindel 8 ist mittels eines Flansches 7 an dem Kopf 5 der Werkzeugmaschine 2 angebunden und um die Längsachse L drehbar gelagert. Der Flansch 7 ist dabei bezüglich der Längsrichtung L der Spindel 8 unterhalb der Spindel 8 an dem Kopf 5 der Werkzeugmaschine 2 positioniert.
Im Folgenden sind verschiedene Ausführungen einer Sicherungseinrichtung gezeigt, die jeweils teilweise oder vollständig auf einer dem Kopf 5 der Werkzeugmaschine 1 abgewandten Seite des Werkzeugs 12 und/oder der Befestigungsmutter 9 angeordnet ist und zumindest im Betriebszustand der Werkzeugmaschine 1 bei drehender Spindel 8 ein Lösen des Werkzeugs 12 und/oder der Befestigungsmutter 9 von der Spindel 8 sicher dadurch verhindert, dass die jeweilige Sicherungseinrichtung im Betrieb der Werkzeugmaschine 1 auf einer dem Kopf 5 abgewandten Seite der Einrichtung 9 eine Gebrauchsposition einnimmt, in der ein Außendurchmesser der Sicherungseinrichtung zumindest bereichsweise größer als der Außendurchmesser 14 der Spindel 8 ist. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass ein der Längsachse L abgewandter Bereich der jeweiligen Sicherungseinrichtung in zumindest einem Umfangsbereich der Längsachse L einen größeren Abstand von der Längsachse L aufweist als die Spindel 8. Auch ein derartiger Fall wird im Folgenden dadurch beschrieben, dass ein Außendurchmesser der jeweiligen Sicherungseinrichtung einen größeren Außendurchmesser als die Spindel 8 aufweist. Als Nichtgebrauchsposition wird dabei jeweils eine Position der Sicherungseinrichtung bezeichnet, in der die jeweilige Sicherungseinrichtung vollständig innerhalb einer Hüllgeometrie der Spindel 8 angeordnet ist und die Einrichtung 9 somit ohne Behinderung durch die Sicherungseinrichtung auf die Spindel 8 aufschraubbar ist.
Fig. 2 zeigt stark vereinfacht einen Endbereich der Spindel 8, wobei sich ausgehend von einem dem Kopf 5 der Werkzeugmaschine 2 abgewandten Ende 15 der Spindel 8 ein Innengewinde 16 konzentrisch zu der Spindel 8 in Längsrichtung L der Spindel 8 erstreckt. In Wirkverbindung mit dem Innengewinde 16 ist eine Sicherungseinrichtung 17, die einen stiftartigen Bereich 18 mit einem Außengewinde 19 aufweist, mittels dem die Sicherungseinrichtung 17 mit dem Innengewinde 16 der Spindel 8 zusammenwirkt. Mit dem stiftartigen Bereich 18 der Sicherungseinrichtung 17 ist ein plattenförmiger Bereich 20 verbunden, der hier kreisförmig ausgeführt ist und einen größeren Außendurchmesser 21 als die Spindel 8 aufweist.
Die Gewindepaarung 16, 19 weist dabei eine geringere Steigung als das Außengewinde 11 der Spindel 8 auf. Sollte sich im Betrieb der Werkzeugmaschine 1 die Befestigungsmutter 9 gegenüber der Spindel 8 lösen und in Kontakt mit dem plattenförmigen Bereich 20 der Sicherungseinrichtung 17 kommen, tritt hierbei durch die entsprechende Wahl der Steigungen der Gewinde 16, 19, 11, 10 ein voneinander abweichender axialer Drehversatz mit einer daraus resultierenden Hemmung auf, so dass ein Lösen der Sicherungseinrichtung 17 von der Spindel 8 und somit des Werkzeugs 12 von der Spindel 8 sicher verhindert ist. Je nach Ausführung des eingesetzten Werkzeugs 12 kann es dabei vorgesehen sein, dass in montiertem Zustand des Werkzeugs 12 die Sicherungseinrichtung 17 in Längsrichtung L an dem Werkzeug 12 anliegt oder gegenüber diesem beabstandet ist.
Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 ist in einem von dem Ende 15 der Spindel 8 beabstandeten Bereich eine senkrecht zu der Längsrichtung L verlaufende Nut 25 angeordnet, in der eine Sicherungseinrichtung 26, hier eine als Federring ausgeführte Federeinrichtung 26, angeordnet ist. Der Federring 26 weist in Umfangsrichtung U eine Ausnehmung 27 auf, so dass der Federring 26 unter Krafteinwirkung zwischen einer Gebrauchsposition, in der ein Außendurchmesser 28 des Federrings 26 größer als der Außendurchmesser 14 der Spindel 8 ist, und einer vorgespannten Position, in der der Außendurchmesser 28 des Federrings 26 kleiner oder gleich dem Außendurchmesser 14 der Spindel 8 ist, verlagerbar ist.
In Fig. 3 ist ausschnittsweise die Befestigungsmutter 9 gezeigt, wobei ersichtlich ist, dass die Befestigungsmutter 9 in axialen Endbereichen im Bereich ihres Innengewindes 10 jeweils mit einer Fase 31, 32 ausgeführt, so dass die Befestigungsmutter 9 unter Aufbringung einer definierten Kraft in Längsrichtung L über den Federring 26 auf die Spindel 8 aufschraubbar oder von dieser entfernbar ist. Die hierfür erforderliche Kraft ist insbesondere derart mit der Federkraft des Federrings 26 abgestimmt, dass diese größer als im Betrieb der Werkzeugmaschine 1 auftretenden und auf den Federring 26 wirkenden Kräfte ist.
Auch bei dieser Lösung kann es je nach eingesetztem Werkzeug 12 vorgesehen sein, dass das Werkzeug 12 bzw. die Befestigungsmutter 9 in montiertem Zustand in Längsrichtung L an dem Federring 26 anliegt oder ein Abstand zwischen diesen vorliegt.
Eine weitere Ausführung ist in Fig. 4 gezeigt. Die Spindel 8 weist hierbei einen sich in Längsrichtung L ausgehend von dem Ende 15 erstreckende Ausnehmung 35 auf, in der eine als Hebel 36 ausgeführte Sicherungseinrichtung schwenkbar um eine senkrecht zu der Längsrichtung L verlaufende Schwenkachse 37 gelagert ist. Der Hebel 36 ist hierbei derart gelagert, dass er im Betrieb der Werkzeugmaschine 1 und einer Drehung der Spindel 8 um die Längsachse L durch die dabei wirkende Fliehkraft in eine Gebrauchsposition verlagert ist, in der ein der Drehachse L abgewandter Bereich eines ersten Endbereichs 38 des Hebels 36 bereichsweise einen größeren Abstand 41 von der Drehachse L aufweist als eine Außenseite der Spindel 8. Ein Außendurchmesser des Hebels 36 ist somit größer als der Außendurchmesser 14 der Spindel 8. Hierdurch ist bei montiertem Werkzeug 12 und montierter Befestigungsmutter 9 ein Lösen der Befestigungsmutter 9 und des Werkzeugs 12 sicher verhindert.
Um eine sichere Überführung des Hebels 36 in die Gebrauchsposition zu gewährleisten, ist vorliegend eine Federeinrichtung 40 vorgesehen, die den Hebel 36 mit einer in Richtung der Gebrauchsposition drückenden Kraft beaufschlagt. Der Hebel 36 weist bei der gezeigten Ausführung einen zweiten, auf einer bezüglich des ersten Endbereichs 38 abgewandten Seite der Schwenkachse 37 angeordneten Endbereich 39 auf, der in Längsrichtung L über das Ende 15 der Spindel 8 hinausragt. Mittels des zweiten Endbereichs 39 ist der Hebel 36 insbesondere zur Montage oder Demontage eines Werkzeugs 12 auf einfache Weise von der Gebrauchsposition in eine Freigabeposition verlagerbar, in der der Hebel 36 insgesamt innerhalb einer Hüllgeometrie der Spindel 8 angeordnet ist und somit nicht über den Außendurchmesser 14 der Spindel 8 hinausragt.
Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführung einer Sicherungseinrichtung 44, die hier als gebogen ausgeführter und um die Schwenkachse 37 drehbar an der Spindel 8 gelagerter Hebels 44 ausgeführt ist. Mittels des Hebels 44 ist auch bei einem Einsatz eines Werkzeugs 12 und einer Befestigungsmutter 9 mit insgesamt einer großen Erstreckung in Längsrichtung L der Spindel oder beim Einsatz eines selbst mit einem Gewinde mit der Spindel 8 verbundenen Werkzeugs 12 mit einer großen Erstreckung in Längsrichtung L der Spindel 8 ein Ablaufschutz sichergestellt bzw. ein Lösen der Befestigungsmutter 9 bzw. des Werkzeugs 12 von der Spindel 8 sicher verhindert.
Der Hebel 44 weist wiederum zwei Endbereiche 38 und 39 auf, wobei beide Endbereiche 38, 39 jeweils in eine Gebrauchsposition verlagerbar sind, in der der jeweilige Endbereich 38, 39 jeweils über die Hüllgeometrie der Spindel 8 hinausragt und ein der Drehachse L abgewandter Bereich des jeweiligen Endbereichs 38, 39 somit bereichsweise einen größeren Abstand 41 von der Drehachse L aufweist als eine Außenkontur der Spindel 8. Auch der vom Kopf 5 weiter entfernte Endbereich 39 ist dabei derart angeordnet, dass er ein Lösen des Werkzeugs 12 und/oder der Befestigungsmutter 9 von der Spindel 8 sicher verhindert. Der Endbereich 39 ist insbesondere dann wirksam, wenn eine Erstreckung des Werkzeugs 12 und/oder der Befestigungsmutter 9 in Längsrichtung L der Spindel 8 so groß ist, dass diese den anderen Endbereich 38 in die Nichtgebrauchsposition drücken.
Ein Außendurchmesser des Hebels 44 ist hierbei somit größer als der Außendurchmesser 14 der Spindel 8. Ein Abstand 47 der Endbereiche 38, 39 in Längsrichtung L der Spindel 8 ist dabei größer als eine Erstreckung 48 der Befestigungsmutter 9 bzw. des Werkzeugs 12 in Längsrichtung L der Spindel 8, wobei der Hebel 44 vorliegend durch zwei Federeinrichtungen 45, 46 in der Waage gehalten ist.
Eine weitere Ausführung einer Sicherungseinrichtung 52 ist in Fig. 6 gezeigt, wobei die Sicherungseinrichtung 52 hier als plattenförmiges Sicherungselement ausgeführt ist, das in einer in Fig. 7 näher ersichtlichen, in Längsrichtung L der Spindel 8 verlaufenden Ausnehmung 53 angeordnet ist. Das Sicherungselement 52 weist vorliegend zwei Langlöcher 54, 55 auf, in denen jeweils an der Spindel 8 angeordnete Stifte 56, 57 geführt sind. Das Sicherungselement 52 ist somit senkrecht zu der Längsrichtung L gegenüber der Spindel 8 verlagerbar, wobei das Sicherungselement 52 im Betrieb der Werkzeugmaschine 1 aufgrund der wirkenden Fliehkraft so weit wie möglich bezüglich der Längsachse L nach außen gedrückt wird. Zusätzlich kann gegebenenfalls auch eine Federeinrichtung vorgesehen sein, die das Sicherungselement 52 in die Gebrauchsposition, d. h., in die nach außen gedrückte Position, mit einer Kraft beaufschlagt.
In der in Fig. 6 und Fig. 7 gezeigten Gebrauchsposition ist ein Abstand einer der Längsachse L abgewandten Seite des Sicherungselements 52 in einem Umfangsbereich der Drehachse größer als ein Abstand der Außenkontur der Spindel 8, so dass ein Außendurchmesser des Sicherungselements 52 größer als der Außendurchmesser 14 der Spindel 8 ist.
Das Sicherungselement 52 ist derart ausgeführt, dass es ausgehend von der Gebrauchsposition in die Nichtgebrauchsposition verlagerbar ist, wobei das Sicherungselement 52 in der Nichtgebrauchsposition nicht über eine Hüllgeometrie der Spindel 8 hinausragt und ein Werkzeug 12 und/oder die Befestigungsmutter 9 ohne Behinderung durch das Sicherungselement 52 montierbar bzw. demontierbar ist.
Eine der Längsachse L der Spindel 8 der Längsachse L abgewandte Seitenbegrenzung 58 des Sicherungselements 52 ist vorliegend schräg ausgeführt, d. h., die Seitenbegrenzung 58 schließt mit der Längsrichtung L einen Winkel 59 ein, wobei ein dem Ende 15 der Spindel 8 zugewandtes Ende des Sicherungselements 52 einen größeren Abstand zu der Längsachse L der Spindel 8 als ein dem Ende 15 der Spindel 8 abgewandtes Ende des Sicherungselements 52 aufweist. Diese Ausführung des Sicherungselements 52 hat den Vorteil, dass das Sicherungselement 52 bei verschiedenen, mit der Spindel 8 in Wirkverbindung bringbaren Werkzeugen 12 in montiertem Zustand in Anlage mit dem Werkzeug 12 oder der Befestigungsmutter 9 ist, das Werkzeug 12 oder die Befestigungsmutter 9 hierdurch aufgrund der Selbsthemmung in der montierten Position klemmt und somit ein Lösen sicher verhindert ist.
Eine weitere Ausführung einer Sicherungseinrichtung 65 ist in Fig. 8 bis Fig. 10 gezeigt. Die Sicherungseinrichtung 65 ist wiederum als Sicherungselement ausgeführt, welches in einer Ausnehmung 66 der Spindel 8 angeordnet ist. Fig. 8 und Fig. 9 zeigen Schnittansichten durch einen Bereich der Spindel 8, in dem das Sicherungselement 65 angeordnet ist.
Das Sicherungselement 65 ist in Fig. 9 in der Gebrauchsposition gezeigt, in der das Sicherungselement 65 über die Hüllgeometrie der Spindel 8 in radialer Richtung hinausragt und ein Abstand 73 eines der Längsachse L abgewandten Bereichs des Sicherungselements 65 größer als ein Abstand der Außenkontur der Spindel 8 von der Längsachse L ist. Das Sicherungselement 65 weist somit zumindest bereichsweise einen größeren Außendurchmesser als der Außendurchmesser 14 der Spindel 8 auf. Das Sicherungselement 65 wird mittels einer Federeinrichtung 69 in die gezeigte Position gedrückt und stützt sich in dieser Position an Flanken 67, 68 der Ausnehmung 66 ab.
In Fig. 8 ist das Sicherungselement 65 in der Nichtgebrauchsposition gezeigt, in der das Sicherungselement 65 vollständig in einer Hüllgeometrie der Spindel 8 angeordnet ist und somit nicht über den Außendurchmesser 14 der Spindel 8 hinausragt.
Das Sicherungselement 65 weist vorliegend eine zum Zusammenwirken mit einem Werkzeug ausgeführte Ausnehmung 71 auf, wobei das Sicherungselement mittels des Werkzeugs entgegen der Federkraft der Federeinrichtung 69 in die Nichtgebrauchsposition verlagerbar ist. Wie in Fig. 10 ersichtlich ist, weist die Spindel 8 eine an ihrem Ende 15 angeordnete Führungseinrichtung in Form einer Führungskurve 70 auf, wobei das Sicherungselement 65 mittels eines durch die Führungskurve 70 in Eingriff mit dem Sicherungselement 65 bringbaren Werkzeugs von der Gebrauchsposition in die Nichtgebrauchsposition verlagerbar ist.
Die Führungskurve 70 ist dabei derart ausgeführt, dass das Sicherungselement 65 bei einer derartigen Verlagerung neben einer translatorischen Bewegung in Richtung einer Mittelachse der Spindel 8 auch eine Drehbewegung erfährt. Die Flanken 67, 68 der Ausnehmung 66 sind dabei derart ausgeführt, dass das Sicherungselement 65 in der Nichtgebrauchsposition eine verrastete Position einnimmt, in der die Federkraft der Federeinrichtung 69 das Sicherungselement 65 bei stillstehender Spindel 8 nicht in die Gebrauchsposition verlagert. In diesem Zustand sind das Werkzeug 12 und/oder die Befestigungsmutter 9 montierbar bzw. demontierbar.
Bei einer Überführung der Werkzeugmaschine 1 in einen Betriebszustand und somit bei einer Beaufschlagung der Spindel 8 mit einer Drehbewegung gemäß des Pfeils 72 löst sich das Sicherungselement 65 ohne weitere Betätigung aus der Rastposition und wird in die Gebrauchsposition überführt.
Die erfindungsgemäß ausgeführten Sicherungseinrichtungen sind sowohl für den Einsatz eines über eine Befestigungsmutter 9 an der Spindel 8 festgelegten Werkzeugs 12 als auch für den Einsatz eines selbst mit einem Innengewinde und an der Spindel 8 festlegbaren Werkzeugs 12 geeignet.

Claims

Werkzeugmaschine (1), insbesondere Winkelschleifer, mit einer um eine Drehachse (L) antreibbaren Spindel (8), wobei eine Einrichtung (9) vorgesehen ist, die mittels einer Drehverbindung an der Spindel (8) festlegbar ist, wobei eine separate, mit der Spindel (8) wirkverbundene Sicherungseinrichtung (26) vorgesehen ist, die zumindest in montiertem Zustand der Einrichtung bereichsweise abtriebsseitig der Einrichtung (9) angeordnet ist und zumindest im Betrieb der Werkzeugmaschine (1) in einem der Drehachse (L) abgewandten Bereich in wenigstens einem Umfangsbereich der Drehachse (L) einen größeren Abstand von der Längsachse (L) aufweist als die Spindel (8), und wobei die Sicherungseinrichtung (26) einen bezüglich der Drehachse (L) zumindest bereichsweise größeren Außendurchmesser (28) als ein Außendurchmesser (14) der Spindel (8) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sicherungseinrichtung (26) als Federring ausgeführt ist, der in einer insbesondere senkrecht zur Drehachse (L) verlaufenden Nut (25) der Spindel (8) angeordnet ist, wobei der Federring (26) zwischen einer vorgespannten Position, in der ein Außendurchmesser (28) des Federrings (26) kleiner oder gleich dem Außendurchmesser (14) der Spindel (8) ist, und einer entspannten Position, in der der Außendurchmesser (28) des Federrings (26) größer als der Außendurchmesser (14) der Spindel (8) ist, verlagerbar ist, wobei die Einrichtung (9) als mit einem Innengewinde ausgeführtes Werkzeug (12) oder Bearbeitungselement ausgeführt ist, das in Wirkverbindung mit einem Außengewinde (11) der Spindel (8) bringbar ist, oder dass die Einrichtung (9) als mit einem Innengewinde (10) ausgeführte Befestigungsmutter (9) ausbildet ist, die mit einem Außengewinde (11) der Spindel (8) zur Festlegung eines Bearbeitungselements in Wirkverbindung bringbar ist.