DE69421850T2

DE69421850T2 - Flanschverriegelung

Info

Publication number: DE69421850T2
Application number: DE69421850T
Authority: DE
Inventors: Daniel Bone
Original assignee: Black and Decker Inc
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 1993-07-01
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2014-07-01
Also published as: DE69421850D1; GB9313632D0; EP0631844B1; EP0631844A1; US5518440A

Description

Die Erfindung betrifft Flanschverriegelungen zum Sichern von sich drehenden Scheiben auf den Spindeln kraftgetriebener Werkzeuge, wie zum Beispiel von einer Schleifscheibe auf der Spindel eines Winkelschleifers oder von einem Kreissägeblatt auf der Spindel einer Kreissäge.
Üblicherweise sind die Spindeln von solchen Werkzeugen mit einem Schraubgewinde versehen, und die Scheiben wurden mit einer Klemmutter gesichert, die mit einem Schraubenschlüssel angezogen wurde und die ebenfalls durch Verwendung des Schraubenschlüssels wieder gelöst werden mußte. In neuerer Zeit wurden Flanschverriegelungen entwickelt, die ohne die Verwendung eines Werkzeugs mit der Hand sicher befestigt und gelöst werden können, und Beispiele von solchen Flanschverriegelungen sind in den US-Patenten Nr. 4850154, 4941790 und 5042207 offenbart.
Insbesondere die europäische Patentanmeldung 0,381,809, die die Basis für den Oberbegriff von Anspruch 1 bildet, offenbart eine Flanschverriegelung, die ein Tragbauteil, um mit einer Spindel von einem kraftgetriebenen Werkzeug schraubbar einzugreifen, das eine Vielzahl von daran angebrachten rampenförmigen Vorsprüngen aufweist, eine Druckplatte, um auf einen Flansch von einer zu haltenden Scheibe oder Sägeblatt Druck aufzubringen, um diese Scheibe oder Sägeblatt an einem kraftgetriebenen Werkzeug zu halten, wobei die Druckplatte eine Vielzahl von daran angebrachten rampenförmigen Vorsprüngen hat, die den rampenförmigen Vorsprüngen an dem Tragbauteil entsprechen und mit diesen ineinandergreifen, Verriegelungsbauteile, die an einem federbelasteten Einstellring angebracht sind, durch den das Tragbauteil und die Druckplatte lösbar miteinander verriegelt sind, und die ein Gehäuse enthält, um das Tragbauteil, die Druckplatte, die Verriegelungsbauteile und den federbelasteten Einstellring aufzunehmen. Wenn die Verriegelungsbauteile außer Eingriff kommen, dann ist das Tragbauteil in der Lage, sich bezüglich der Druckplatte zu verdrehen, was dazu führt, daß die zusammenwirkenden rampenförmigen Vorsprünge entweder aneinander hoch- oder herunterlaufen, wodurch der Abstand zwischen dem Tragbauteil und der Druckplatte vermindert oder erhöht wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Flanschverriegelung zu schaffen, die von Hand gesichert und gelöst werden kann.
Die vorliegende Erfindung schafft daher eine Flanschverriegelung, um eine Scheibe oder ein Sägeblatt auf einer Spindel von einem kraftgetriebenen Werkzeug zu halten und um das Entfernen davon zu vereinfachen, mit:
einem Tragbauteil, um schraubbar mit einer Spindel von einem kraftgetriebenen Werkzeug einzugreifen,
einer Druckplatte, um auf einen Flansch von einer Scheibe oder einem Sägeblatt Druck aufzubringen, um die Scheibe oder das Sägeblatt an einem kraftgetriebenen Werkzeug zu halten, wobei die Druckplatte zumindest eine Nockenfläche aufweist, und
einem Gehäuse zur Aufnahme des Tragbauteils, der Druckplatte und einer Vielzahl von Nockeneinrichtungen, die gegen die Nockenfläche oder Nockenflächen gelagert sind,
dadurch gekennzeichnet, daß:
die Vielzahl von Nockeneinrichtungen durch das Tragbauteil drehbar montiert sind und das Gehäuse relativ zu dem Tragbauteil verdrehbar ist, so daß bei einer Drehung des Gehäuses relativ zu dem Tragbauteil eine Antriebseinrichtung betätigt wird, um jede der Nockeneinrichtungen zwischen einer aktiven Position, in der die Druckplatte von dem Tragbauteil beabstandet gehalten ist, und einer inaktiven Position drehbar anzutreiben, in der dieser Abstand vermindert ist.
Die Flanschverriegelung kann teilweise gelöst werden, um das Abnehmen einer Scheibe oder eines Sägeblattes von der Spindel des kraftgetriebenen Werkzeugs zu erleichtern, indem die Antriebseinrichtung betätigt wird, um die Nockeneinrichtungen in ihre inaktive Position zu bewegen und um dadurch zu ermöglichen, daß der Druck zwischen der Druckplatte und der Scheibe oder dem Sägeblatt vermindert wird.
Wenn sich die Nockeneinrichtungen in ihrer inaktiven Position befinden, dann kann die Flanschverriegelung auf einfache Weise von der Spindel des kraftgetriebenen Werkzeugs abgeschraubt werden. Diese Eigenschaft, den Druck zwischen der Druckplatte und zum Beispiel einer Scheibe von einem Winkelschleifer zu lösen, ist besonders praktisch, da die Klemmuttern von Winkelschleifern dazu neigen, sich im Betrieb außerordentlich festzuziehen, insbesondere dann, wenn große Scheiben verwendet werden.
Durch die Antriebseinrichtung wird jede der Nockeneinrichtungen zwischen ihrer aktiver und inaktiver Position verdreht, und zwar bevorzugt durch die Verwendung eines Getrieberitzels, das mit den Nockeneinrichtungen zusammenwirkt. Das Getrieberitzel kann mit dem Gehäuse integriert sein. Das Getrieberitzel kann mit den Nockeneinrichtungen zusammenwirken, und zwar durch Zusammenwirken mit Zahnradabschnitten, die an den Nockeneinrichtungen angebracht sind.
Die Nockeneinrichtungen können jeweils einen quadratischen Bolzen enthalten, der mit einem quadratischen Loch in dem jeweiligen Abschnitt davon eingreift. Andere Formen des Ineinandergreifens der Nockeneinrichtungen mit den Zahnradabschnitten können natürlich alternativ verwendet werden.
Vorzugsweise werden die Nockeneinrichtungen um 90º gedreht, wenn sie von ihren aktiven in ihre inaktiven Positionen bewegt werden.
Die Druckplatte hat bevorzugt eine mittig gelegene Bohrung, die eben Abflachungen aufweist, die an ebenen Wände anliegen, die von dem Tragbauteil ausgehen, um sicherzustellen, daß sich das Tragbauteil und die Druckplatte nicht unabhängig voneinander drehen können. Auf diese Weise kann eine Abnutzung zwischen den Nockeneinrichtungen und der Druckplatte vermieden werden.
Das Tragbauteil kann eine mittlere Gewindeöffnung zur Aufnahme einer Spindel eines kraftgetriebenen Werkzeugs aufweisen. Alternativ kann das Tragbauteil einen axialen Gewindebolzen aufweisen, um mit einer Gewindebohrung in einer Spindel eines kraftgetriebenen Werkzeugs einzugreifen.
Die Nockenfläche der Druckplatte weist vorzugsweise eine kreisförmige Rippe auf. Wenn dies der Fall ist, dann hat jede Nockeneinrichtung vorzugsweise eine Nut mit einem Profil, das zu der Nockenfläche der Druckplatte komplementär ist, so daß die Nockeneinrichtungen in ihrer inaktiven Position die Nockenfläche der Druckplatte überbrücken.
Alternativ enthält jede Nockeneinrichtung in einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein schraubenförmiges Nockenprofil, und die Druckplatte enthält eine Vielzahl von entsprechenden schraubenförmigen Nockenprofilen, um damit zusammenzuwirken.
Das Tragbauteil enthält vorzugsweise ein Reibmittel, um sicherzustellen, daß sich die Nockeneinrichtungen in ihrer aktiven Position befinden, bevor die Flanschverriegelung bei Betrieb auf einer Spindel von einem kraftgetriebenen Werkzeug angezogen wird. Das Reibmittel kann einen Nylon-Stopfen in dem Gewindebereich des Tragbauteils umfassen.
Das Tragbauteil, die Nockeneinrichtungen und die Druckplatte sind vorzugsweise mit Hilfe eines Sicherungsrings in dem Gehäuse gehalten, der in eine Nut in der Innenfläche des Gehäuses eingreift. Natürlich können alternativ andere Befestigungsverfahren verwendet werden.
Spezielle Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung von einer Flanschverriegelung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 und 3 detaillierte Darstellungen der Nockenmechanismen in heruntergesetzter bzw. hochgestellter Position sind;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung von einer Flanschverriegelung gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wenn diese zusammengebaut ist; und
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung von einem alternativen Ausführungsbeispiel des Nockenmechanismus ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1-3 weist eine Klemmutter 10 eine Kappe 12 mit einem mittig gelegenen Getrieberitzel 14 auf, das in der Basis 16 davon ausgebildet ist. Die Kappe 12 hat Seitenfläche 18. Eine Nut 20 ist um die innenseitige Kante der Seitenfläche 18 herum ausgebildet. Ein Gewindebauteil 22 (oder Tragbauteil) hat eine mittig gelegene Gewindebohrung 24, um mit einer Spindel (nicht gezeigt) von einem Winkelschleifer einzugreifen. In Fig. 4 ist die Gewindebohrung 24 durch einen Gewindebolzen 24' ersetzt, um bei einer Kreissäge verwendet zu werden. Natürlich kann sowohl bei einem Winkelschleifer als auch bei einer Kreissäge eine andere Anordnung verwendet werden, und zwar abhängig von der Form der Antriebsspindel.
Das Gewindebauteil 22 hat drei beabstandete Bohrungen 26, die jeweils eine kreisförmige Welle 28 von einem Nockenmechanismus (oder Einrichtung) 30 aufnehmen. Die Welle 28 von jedem Mechanismus 30 weist einen nicht-kreisförmigen Bolzen 32 auf, der durch die Bohrung 26 vorsteht und verdrehsicher mit einem Zahnradabschnitt 34 verbunden ist. Der Zahnradabschnitt 34 ist dazu ausgestaltet, um mit dem Getrieberitzel 14 einzugreifen. Dadurch wird bei einer Drehung des Ritzels 14 durch die Kappe 12 jeder Nockenmechanismus 30 um etwa 90º gedreht.
Jeder Nockenmechanismus 30 hat eine Schulter 36, die gegen die untere Fläche 37 des Gewindebauteils 22 anliegt. Die untere Fläche 37 ist mit einem sich nach unten erstreckenden Flansch 38 versehen, der ebene Abflachungen aufweist (nicht gezeigt), um mit entsprechenden Abflachungen 40 einzugreifen, die in einer Bohrung 42 einer Druckplatte 44 ausgebildet sind. Somit dreht sich das Gewindebauteil 22 zusammen mit der Druckplatte 44. Die obere Fläche 46 der Druckplatte 44 enthält eine kreisförmige Rippe 48, die daran ausgebildet ist. Die untere Fläche 49 der Druckplatte 44 ist dazu ausgestaltet, um gegen die Scheibe oder das Sägeblatt von einem Winkelschleifer oder einer Säge (nicht gezeigt) anzuliegen, und hat allgemein eine rauhe Oberflächenbeschaffenheit, um mit dem Sägeblatt oder der Scheibe funktional einzugreifen.
Die untere Fläche 50 von jedem Nockenmechanismus 30 ist mit einer Nut 52 versehen, die ein Profil hat, das dem der Rippe 48 entspricht. Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist der Einschnitt 52 in einer ersten (inaktiven) Drehposition des Nockenmechanismus 30 mit der Rippe 48 so ausgerichtet, daß die untere Fläche 50 des Nockenmechanismus 30 gegen die obere Fläche 46 der Druckplatte 44 anliegt. In einer zweiten (aktiven) Drehposition des Nockenmechanismus 30, die in Fig. 3 gezeigt ist, liegt die untere Fläche 50 gegen die Rippe 48 an, und folglich ist der Abstand zwischen der Druckplatte 44 und dem Gewindebauteil 22 in Fig. 3 größer als in Fig. 2.
Im zusammengebauten Zustand hält ein Sicherungsring 54 die Druckplatte 44 und die zwischenliegenden Komponenten 30, 22, 34 in der Kappe 12, wobei der Sicherungsring 54 mit der Nut 20 in Eingriff steht.
Vor oder während der Verbindung der Klemmutter 10 mit der Spindel eines Winkelschleifers oder einer Kreissäge wird die Kappe 12 relativ zum Gewindebauteil 22 in einer Festziehrichtung gedreht (entgegen Pfeil A in Fig. 1). Dies dient dazu, um die Zahnradabschnitte 34 so zu drehen, daß die Nockenmechanismen 30 die aktive Position einnehmen, die in Fig. 3 gezeigt ist. In dieser Position haben das Gewindebauteil 22 und die Druckplatte 44 ihren maximalen Abstand. Das Gewinde 24 befindet sich mit der Spindel in Eingriff, und die Mutter 10 wird in Festziehrichtung gedreht, bis die unter Fläche 49 der Druckplatte 44 mit der Schleifscheibe bzw. mit dem Sägeblatt eingreift. Der Betrieb des Schleifers/Säge führt dazu, daß die Mutter 10 noch fester gegen die Scheibe/Sägeblatt angezogen wird.
Wenn es gewünscht ist, die Scheibe/Sägeblatt zu entfernen, dann wird die Kappe 12 in einer Abschraubrichtung (Pfeil A in Fig. 1) gedreht. Dies dient zunächst dazu, um die Zahnradabschnitte 34 zu drehen, bis die Nockenmechanismen 30 die in Fig. 2 gezeigte Position einnehmen, wodurch der Abstand zwischen der Druckplatte 44 und dem Gewindebauteil 22 ausreichend vermindert wird, um die Verbindung zwischen dem Gewinde 24 und der Spindel des Schleifers/Säge ausreichend zu lösen. Eine weitere Drehung der Kappe 12 dient dann dazu, das Gewindebauteil 22 zu drehen, wenn die Abschnitte 34 gegen die Seitenflächen 18 der Kappe 12 anliegen. Wenn dies stattfindet, dann wird das Gewindebauteil 22 von der Spindel abgeschraubt.
Es ist offensichtlich, daß die Fläche 50 und der Einschnitt 52 von jedem Nockenmechanismus 30 bei Drehung der Kappe 12 mit dem Rippenprofil 48 und der Fläche 46 der Druckplatte 44 in Eingriff einschnappen, und dies kann zu einer unerwünschten Abnutzung der Kontaktbereiche führen. Daher ist in Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Nockenmechanismus 30' gezeigt, bei dem die untere Fläche 50' des Nockenmechanismus mit einer schraubenförmigen Kontaktfläche ausgebildet ist. Eine entsprechende schraubenförmige Kontaktfläche 48' ist auf der oberen Fläche 46' der Druckplatte 44' ausgebildet. Dadurch ist an der Fläche 50' eine dreieckige Stufe 60 ausgebildet, und auf ähnliche Weise eine Stufe 62 an der Kontaktfläche 48'. Wenn die beiden Stufen 60, 62 aneinander anliegen, dann besteht zwischen dem Gewindebauteil 22 und der Druckplatte 44' ein minimaler Abstand. Wenn jedoch der Nockenmechanismus 30' um 90º oder mehr gedreht wird, dann wird der Abstand vergrößert. Es besteht aber nur ein allmählicher Übergang zwischen dem heruntergesetzten und dem hochgestellten Zustand, wodurch die Neigung einer ungewünschten Abnutzung vermindert wird.
Aus dem Vorstehenden sollte offensichtlich sein, daß es wichtig ist, daß sich die Mutter 10 in einem Zustand befindet, in dem das Gewindebauteil 22 und die Druckplatte 44 ihren maximalen Abstand haben, bevor die Mutter mit der Scheibe/Sägeblatt in Eingriff kommt, da die Klemmutter 10 andererseits ihre Funktion nicht erfüllt. Für diesen Zweck ist in dem Fall eines Bolzens 24' in Fig. 4 ein Nylon-Stopfen oder -Flicken 64 in eine Querbohrung des Bolzens eingesetzt. Dies dient dazu, die Reibung mit dem zugehörigen Gewindegang der Spindel zu erhöhen, wenn der Flicken mit der Spindel in Eingriff kommt, so daß eine Drehung der Kappe 12 in der Festziehrichtung dann dazu dient, daß die Zahnradabschnitte 34 eher gedreht werden, als sich das Gewindebauteil 22 zu drehen beginnt. Die Nockenmechanismen 30 nehmen daher ihre hochstehende Position ein (Fig. 3), und nur dann, wenn die Abschnitte 34 mit den Seitenflächen 18 der Kappe 12 eingreifen, wodurch eine weitere Drehung davon verhindert wird, fängt die Kappe an, das Gewindebauteil 22 wieder zu drehen. An dieser Stelle wird der durch den Nylon-Stopfen 64 bewirkte Widerstand überwunden, und ein Eingriff des Bolzens 24' mit der Spindel wird fortgesetzt. Ein ähnlicher Stopfen (nicht gezeigt) kann auch in die Gewindebohrung 24 eingesetzt werden.
Es ist offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung nur anhand eines Beispiels beschrieben wurde und daß der Schutzbereich der Erfindung durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Flanschverriegelung, um eine Scheibe oder Sägeblatt an einer Spindel eines kraftgetriebenen Werkzeugs zu halten und um das Abnehmen davon zu erleichtern, mit:

einem Tragbauteil (22), um mit einer Spindel eines kraftgetriebenen Werkzeugs schraubbar einzugreifen,

einer Druckplatte (44), um auf einen Flansch von einer Scheibe oder einem Sägeblatt Druck aufzubringen, um die Scheibe oder das Sägeblatt an einem kraftgetriebenen Werkzeug zu halten, wobei die Druckplatte (44) zumindest eine Nockenfläche (48) aufweist,

einem Gehäuse (12), um das Tragbauteil (22) und die Druckplatte (44) und eine Vielzahl von Nockeneinrichtungen aufzunehmen, die gegen die Nockenfläche oder Nockenflächen (48, 48') gelagert sind,

dadurch gekennzeichnet, daß:

die Vielzahl von Nockeneinrichtungen (30) durch das Tragbauteil (22) drehbar montiert sind und das Gehäuse (12) relativ zu dem Tragbauteil (22) verdrehbar ist, so daß bei einer Drehung des Gehäuses (12) relativ zu dem Tragbauteil (22) eine Antriebseinrichtung betätigt wird, um jede der Nockeneinrichtungen (30) zwischen einer aktiven Position, in der die Druckplatte (44) von dem Tragbauteil (22) beabstandet gehalten ist, und einer inaktiven Position drehbar anzutreiben, in der dieser Abstand vermindert ist.

2. Flanschverriegelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein Getrieberitzel (14) umfaßt, das mit den Nockeneinrichtungen (30) zusammenwirkt, um die Nockeneinrichtungen (30) zu verdrehen.

3. Flanschverriegelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getrieberitzel (14) mit dem Gehäuse (12) integriert ist.

4. Flanschverriegelung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Getrieberitzel (14) mit Zahnradabschnitten (34) zusammenwirkt, die an den Nockeneinrichtungen (30) angebracht sind.

5. Flanschverriegelung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockeneinrichtungen (30) jeweils einen quadratischen Bolzen (32) aufweisen, der mit einer quadratischen Öffnung in dem jeweiligen Zahnradabschnitt (34) davon eingreift.

6. Flanschverriegelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockeneinrichtungen (30) um etwa 90º gedreht werden, wenn sie von ihrer aktiven in ihre inaktive Position bewegt werden.

7. Flanschverriegelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (44) eine mittig gelegene Bohrung (42) aufweist, die Abflachungen (40) hat, die gegen ebene Wände anliegen, die von dem Tragbauteil (22) ausgehen, um sicherzustellen, daß sich das Tragbauteil (22) und die Druckplatte (44) nicht unabhängig voneinander drehen können.

8. Flanschverriegelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tragbauteil (22) eine mittig gelegene Gewindebohrung (24) aufweist, um eine Spindel von einem kraftgetriebenen Werkzeug aufzunehmen.

9. Flanschverriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragbauteil (22) einen axialen Gewindebolzen (24) aufweist, um mit einer Gewindebohrung der Spindel von einem kraftgetriebenen Werkzeug einzugreifen.

10. Flanschverriegelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenfläche (48) der Druckplatte (44) eine ringförmige Rippe aufweist.

11. Flanschverriegelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nockeneinrichtung (30) eine Nut (52) aufweist, die ein Profil hat, das zu der Nockenfläche (48) der Druckplatte (44) komplementär ist, so daß die Nockeneinrichtungen (30) in ihrer inaktiven Position die Nockenfläche (48) der Druckplatte (44) überbrücken.

12. Flanschverriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nockeneinrichtung (30) ein schraubenförmiges Nockenprofil (50') enthält und die Nockenfläche (48) der Druckplatte (44) eine Vielzahl von entsprechenden schraubenförmigen Nockenprofilen (48') aufweist, um damit zusammenzuwirken.

13. Flanschverriegelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragbauteil (22) ein Reibmittel (64) enthält, um sicherzustellen, daß sich die Nockeneinrichtungen (30) in ihrer aktiven Position befinden, bevor die Flanschverriegelung auf einer Spindel eines kraftgetriebenen Werkzeugs angezogen wird.

14. Flanschverriegelung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibmittel (64) einen Nylon-Stopfen in dem Gewindebereich des Tragbauteils umfaßt.

15. Flanschverriegelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragbauteil (22), die Nockeneinrichtungen (30) und die Druckplatte (44) in dem Gehäuse (12) mittels eines Sicherungsrings (54) gehalten sind, der mit einer Nut (20) in der innenseitigen Fläche des Gehäuses (12) in Eingriff steht.