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Drillvorrichtung für Bohrer, Schraubenzieher u. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Drillvorrichtung für Bohrer, Schraubenzieher u. dgl., deren Stiel den Teil zur Führung eines Fussteiles der mindestens einen Gewindegang aufweisenden Schraubenspindel bildet und eine einen Druck auf die durch Kugeln in Drehung versetzbare Spindel ausübende Feder enthält.
Es hat sich erwiesen, dass die bekannten Vorrichtungen dieser Art einem sehr starken Verschleiss unterliegen, sich auch häufig blockieren und ausserdem nicht frei von Bruchgefahr sind. Insbesondere bei den aus Bronze bestehenden Schraubspindeln ergibt sich ein sehr rascher Verschleiss, so dass solche Schraubspindeln etwa alle drei bis sechs Monate ausgewechselt werden sollen.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu beseitigen. Die erfindungsgemässe Drillvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stiel durch einen Bund abgeschlossen ist, der eine Kupplungseinrichtung zur Verklinkung mit zugeordneten Kupplungsgliedern an einem Ring aufweist, der mindestens eine mit dem Gewinde der Spindel in Eingriff stehende Kugel trägt und unter der Einwirkung einer andern Feder steht, die ihn zur Verklinkung der Kupplungshälften gegen den Bund zu drücken sucht.
Gegenüber allen bisher bekannten Drillvorrichtungen zeichnet sich der Erfindungsgegenstand durch eine grosse Einfachheit bei der Herstellung, durch grossen Widerstand gegen Verschleiss sowie durch die Unmöglichkeit einer Selbstsperrung aus.
Die Schraubenspindel der Drillvorrichtung wird durch einen Teil mit einem quadratischen, sechseckigen oder andern Profil zum Aufstecken einer Hülse abgeschlossen, an welcher das eigentliche Werkzeug befestigbar ist, z. B. ein Schraubenzieher, ein Schlüssel, ein Bohrer od. dgl.
In ihrem zwischen dem Teil zur Befestigung des Werkzeuges und dem Ende des Gewindes liegenden Abschnitt trägt die Schraubenspindel der Drillvorrichtung eine gerändelte Hülse, die in der Längsrichtung unverschieblich, aber mit Hilfe von Kugeln lose drehbar gelagert ist. Der Benutzer hält einerseits die Drillvorrichtung in unmittelbarer Nähe des Werkzeuges und anderseits am Stiel, auf den er nur einen axialen Druck auszuüben braucht, um die Drehung der Schraubenspindel in einer von dem Sinn des Gewindes abhängenden Richtung zu bewirken. Dieser Druck auf den Stiel der Drillvorrichtung bewirkt gleichzeitig die Zusammendrtickung der in ihm enthaltenen Feder.
Die Entspannung dieser Feder bewirkt anschliessend die Rückkehr des Stieles in seine Ausgangsstellung, jedoch ohne Drehung der Schraubenspindel, da der die Kugel tragende Ring infolge seiner Trägheit von dem Bund des Griffes unter Zusammendrückung der andern Feder freikommt, welche am Ende der Spannung von neuem die Verklinkung bewirkt.
Um den Drillbohrer auszuwuchten, ihn kräftig auszubilden und ein weicheres Arbeiten zu gestatten, sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mindestens zwei einander diametral gegenüberliegende Kugeln in Ausnehmungen des Ringes untergebracht und darin durch einen zum Ring konzentrischen Ring gehalten, der innerhalb eines am Bund festgelegten Käfigs angeordnet ist, an dessen Boden sich die Verklinkungsfeder abstützt, wobei vorzugsweise als Kupplungsglieder am Bund Bohrungen und am Ring in diese eingreifende Stifte vorgesehen sind.
Dieser einfache, kräftige und betriebssichere Mechanismus ist besonders zur Herstellung von Drillvorrichtungen geeignet, die nach Belieben in der einen oder der andern Richtung drehbar sein sollen, wie dies bei mit einer Schraubenspindel und einer Ratsche versehenen Drillvorrichtungen bekannt ist.
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Eine besondere Ausgestaltung der Vorrichtung, deren Spindel in an sich bekannter Weise mit mindestens einem Rechtsgewinde und einem Linksgewinde versehen ist, besteht darin, dass der unter der Einwirkung der Verkliokungsfeder stehende Ring wenigstens zwei je einem Gewinde gegenüberliegende Ku- geln aufweist und aussen konzentrisch von einem weiteren Ring umgeben ist, der in bezug auf den Ring jeweils eine von zwei Stellungen einnehmen kann und eine innere Ausnehmung aufweist, in die eine der Kugeln eintritt und so mit dem Gewinde der Spindel ausser Eingriff kommt,
so dass je nach der Stellung dieses Aussenringes die eine oder die andere Kugel ausser Eingriff mit ihrem Gewinde kommt und sich die Spindel bei ihrem Hingang in einer durch den Sinn des mit der Kugel m Eingriff stehenden Gewindes bestimmten Richtung dreht, wobei die Spindel bei ihrem Rückgang infolge der Entkupplung des die Kugeln tragenden Ringes mit dem Bund des Stiels unbeweglich bleibt.
Vorzugsweise ist dabei die Stellung des den Drehsinn der Schraubenspindel während ihres Hinganges steuernden Aussennnges durch wenigstens eine weitere Kugel bestimmt, die von diesem Ring getragen ist und unter der Einwirkung einer Feder in die eine oder die andere von vier um 90 gegeneinander versetzt an dem Innemng vorgesehenen Ausneh- mungen eintritt, so dass der Übergang von einem Drehsinn der Schraubenspindel zu dem entgegengesetzten Sinn durch eine Verdrehung dieses Ringes um 90 in der einen oder der ändern Richtung erfolgt.
Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemässen Vorrichtung, deren Spindel in an sich bekannter Weise zwei um 90 gegeneinander versetzte Rechtsgewinde und Linksgewinde aufweist, besteht darin, dass der die Drehung der Schraubenspindel während des Hingangs bewirkende Innenring vier um 90 gegeneinander versetzte Kugeln aufweist, wobei die diametral gegenüberliegenden Kugeln zwei gleichsinnigen Gewin- den gegenüberliegen und der Aussenring innen zwei diametral gegenüberliegende Ausnehmungen für das gleichzeitige Zurücktreten von zwei einander gegenüberliegenden Kugeln aufweist. Zweckmässig weist dabei sein Innenring zwei weitere einander diametral gegenüberliegende Kugeln auf, welche sich je nach
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len.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert. Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer erfindungsgemässen Drillvorrichtung mit nur einer Drehrichtung während des
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und 4 sind Darstellungen des Bundes in Seitenansicht bzw. Draufsicht, Fig. 5 zeigt die Schraubenspindel in Seitenansicht, die Fig. 6 und 7 sind in Längsrichtung geschnittene bzw. teilweise geschnittene Ansichten des Kugeln tragenden Teiles für eine Drillvorrichtung mit zwei Drehrichtungen, die Fig. 8,9, 10 und 11 Darstellungen des Innenringes in Seitenansicht bzw. in einem waagrechten Schnitt längs den Linien 9-9,10-10 und 11-11 der Fig. 8, die Fig. 12,13, 14 und 15 DarstsUHngen des Aussenringes in Seitenansicht bzw. im Schnitt längs den Linien 13-13, 14-14 und 15-15 der Fig. 12 und die Fig.
16, 17 und 18 Querschnitte nach den Linien 16-16 bzw. 17-17 bzw. 18-18 der Fig. 6.
Die in den Fig. 1 - 5 dargestellte Drillvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Spindel 2 mit zwei gleichsinnigen Gewinden 3, die an einem Ende durch einen Fussteil 4 abgeschlossen wird, welcher in einem Rohr 5 gleitet, das den Stiel des Werkzeuges bildet und mit einem Griff 6 versehen ist.
In seinem zwischen dem Boden des Griffes 6 und dem Fussteil 4 liegenden Teil enthält das Rohr 5 eine Schraubenfeder 7, welche die Schraubenspindel 2 beständig in der Richtung des Pfeils 8 der Fig. 1 zu verschieben sucht. An seinem oberen Teil läuft das Rohr 5 in einen Bund 9 aus, welcher nicht nur aussen, sondern auch innen an dem Rohr 5 vorsteht, so dass eine einen Anschlag fUr den Fussteil 4 der Schraubenspindel bildende Schulter 10 entsteht. Der Bund 9 weist in seiner Ob rseite Löcher 12'auf, vlel- che auf einem zu der Schraubenspindel 2 konzentrischen Kreisumfang liegen.
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diesem Käfig und der Spindel 2 sind zwei konzentrische Ringe 15 und 16 angeordnet.
Der Ring 15 weist zwei diametral gegenüberliegende Löcher 17 auf und ist mit einem Fussteil 18 fest verbunden, dessen Unterseite mit wenigstens zwei Stiften 19 versehen ist. In den beiden Löchern 17 liegen zwei Kugeln 21, welche durch den Ring 16 mit den Gewindegängen 3 in Eingriff gehalten werden.
Zwischen dem Boden des Käfigs 14 und den Ringen 15 und 16 ist eine schwache Schraubenfeder 22
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kung der Stifte 19 mit den Löchern 12.
An ihrem oberen Ende läuft die Schraubenspindel 2 in einen Vierkant 23 zur Anbringung eines Werk-
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auf, welche mit Hilfe von Kugeln 25 auf ihr in der Längsrichtung unverschieblich, aber frei drehbar gelagert ist.
Zur Benutzung des Drillbohrers nimmt ihn der Benutzer einerseits auf der Höhe der Hülse 24 und anderseits an seinem Handgriff 6 in die Hand. Zur Drehung des von dem Drillbohrer getragenen Werkzeuges braucht nur ein axialer Druck auf den Griff 6 ausgeübt zu weiden. Da der Ring 15 mit dem Bund 9 des Stiels 5 verklinkt ist, nehmen die Kugeln 21 eine feste Stellung in bezug auf den Stiel 5 und den Handgriff 6 ein. Dies hat zur Folge, dass die Translationsbewegung der Kugeln eine Drehung der Schraubenspindel 2 in einer von dem Sinn der Gewindegänge 3 abhängenden Richtung bewirkt.
Wenn der Drillbohrer am Ende seines Hubes angekommen ist, d. h. wenn die Feder 7 zusammengedrückt ist, hört der Benutzer auf, auf den Griff 6 zu drücken, worauf die Feder 7 die durch den Griff 6, den Stiel 5 und den Bund 9 gebildete Anordnung in ihre Anfangsstellung zurückführt. Infolge der Trägheit der durch die Kugeln 21 und die Ringe 15 und 16 gebildeten Anordnung treten die Stifte 19 aus den Löchern 12 des Bundes 9 aus, so dass der Drillbohrer ohne Drehung der Schraubenspindel 2 in seine Ausgangsstellung zurückkehrt.
Bei dem in den Fig. 6 - 18 dargestellten Drillbohrer mit zwei Drehrichtungen weist die Schraubenspindel 26 vier Gewindegänge auf, nämlich zwei Rechtsgewinde und zwei Linksgewinde, und die mit diesen Gewindegängen zusammenwirkenden Kugeln werden von einem im wesentlichen zwei Ringe 27 und 28 aufweisenden Mechanismus getragen.
Der im einzelnen in den Fig. 8 - 11 dargestellte Ring 27 weist einen Fussteil 29 auf, dessen Unterseite wenigstens zwei Stifte 31 trägt, welche in zwei diametral gegenüberliegende Löcher 32 des festen Bundes 33 unter dem Druck einer Schraubenfeder 34 (Fig. 6 und 7) eintreten sollen, deren festes Ende sich auf dem Boden des Käfigs 35 und deren bewegliches Ende sich auf dem Aussenring 28 abstützt, welcher sich seinerseits auf dem Fussteil 29 des Ringes 27 abstützt.
Dieser Ring 27 weist in der Nähe seines Fussteils 29 vier um 900 gegeneinander versetzte Löcher 37 auf, in deren jedem eine Kugel enthalten ist. Diese paarweise einander diametral gegenüberliegenden Kugeln sind mit 38a bzw. 38b bezeichnet (s. Fig. 18).
Über den Löchern 37 weist der Ring 27 vier Rasten oder Sacklöcher 39 auf. Schliesslich besitzt der Ring 27 über diesen Sacklöchern zwei weitere einander diametral gegenüberliegende, um 450 gegen die Löcher 37 versetzte Löcher 41. Diese Löcher 41 nehmen zwei Kugeln 42 auf (s. Fig. 16).
Der Aussenring 28 enthält wenigstens ein auf der Höhe der Sacklöcher 39 des Ringes 27 liegendes Loch 43. In diesem Loch oder diesen Löchern befindet sich eine Kugel 44, welche, wie in den Fig. 6 und 17 dargestellt, unter der Einwirkung eines elastischen Ringes 45 steht, welcher sie in eines der Sacklöcher 39 des Ringes 27 zu drücken sucht. Der Aussenring 28 besitzt ferner in seinem unteren Abschnitt zwei einander diametral gegenüberliegende Ausnehmungen 46 (s. Fig. 15 und 18).
Der Ring 28 weist eine über den Käfig 35 vorspringende Verlängerung 47 für seine Betätigung auf.
Die Drillvorrichtung arbeitet folgendermassen :
Nach Festlegung der Lage des Aussenringes 28 auf dem Innenring 27 durch seine Kugel oder seine Kugeln 44 sind zwei einander gegenüberliegende untere Kugeln, nämlich die Kugeln 38b in dem in der Zeichnung (Fig. 18) dargestellten Fall aus dem Gewinde in die Ausnehmungen 46 des Aussenringes 28 herausgetreten. Gleichzeitig kommen die beiden andern Kugeln 38a mit den beiden ihnen gegentiberliegenden Gewinden in Eingriff, d. h. z. B. mit den beiden Rechtsgewinden. Ferner befinden sich gleichzeitig die beiden oberen Kugeln 42 des inneren Ringes 27 in Eingriff mit den beiden gleichen Gewindegängen oberhalb der beiden Kugeln 38b.
Dies hat zur Folge, dass, wenn man auf den Griff einen Druck ausübt und die Spindel 26 an der Stelle ihrer gerändelten Hülse zwischen zwei Fingern hält, die Spindel im Gegenuhrzeigersinn in Umdrehung versetzt wird.
Am Ende des Hubes wird der Griff losgelassen, worauf die Feder 51 sich entspannt und die durch den Griff, den Stiel und den Mechanismus gebildete Anordnung in die Anfangsstellung zurückführt, ohne die Schraubenspindel 26 in Umdrehung zu versetzen, da nach Massgabe der Verstellung des Mechanismus längs des Gewindes der Ring 27 seine Finger 31 aus den Löchern 32 des Bundes 33 zurückzieht, wobei er gleichzeitig die Feder 34 (Fig. 7) zusammendrückt.
Wenn man hierauf dem Griff einen neuen Hingang erteilt, erhält man in derselben Weise eine neue Verstellung der Spindel 26 und somit des Werkzeuges im Gegenuhrzeigersinn.
Wenn man dagegen eine Verstellung dieser Spindel im Uhrzeigersinn zu erhalten wünscht, braucht man nur den Aussenring 28 um eine Vierteldrehung um den Ring 27 zu verdrehen, so dass die Kugel oder die Kugeln 44 in die um 900 gegen die vorhergehenden verschobenen Sacklöcher 39 kommen. Bei dieser Verdrehung macht der Aussenring 28 die beiden Kugeln 38a frei, indem er sie den Ausnehmungen 46 ge-
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genüber bringt, während er die Kugeln 38b in die ihnen gegentiberliegenden Gewindegänge einführt, nämlich die Gewindegänge mit"Linksgewinde". Die Verschiebung des Handgriffes in der Richtung des Pfeiles 53 der Fig. 6 erzeugt daher eine Drehung der Schraubenspindel 26 und des Werkzeuges im Uhrzeigersinn.
Wie bei dem vorhergehenden Fall bewirken die beiden oberen Kugeln 42 eine Führung des Ringes 27 auf der Schraubenspindel 26, sie verstellen jedoch in dem ersten Fall die Rechtsgewinde und in dem zweiten Fall die Linksgewinde. Infolgedessen müssen sich bei der Betätigung des Aussenringes 28 zur Umkehr der Drehrichtung die beiden oberen Kugeln 42 an der Kreuzungsstelle der Linksgewinde und Rechtsgewinde befinden. Es ist übrigens zu bemerken, dass diese beiden Kugeln 42 gleichzeitig jede Verdrehung des Innenringes 27 während der Verstellung des Ringes 23 für den Wechsel der Drehrichtung der Schraubenspindel verhindern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Drillvorrichtung für Bohrer, Schraubenzieher u. dgl., deren Stiel den Teil zur Führung eines Fussteiles der mindestens einen Gewindegang aufweisenden Schraubenspindel bildet und eine einen Druck auf die durch Kugeln in Drehung versetzbare Spindel ausübende Feder enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Stiel (5) durch einen Bund (9) abgeschlossen ist, der eine Kupplungseinrichtung (12) zur Verklinkung mit zugeordneten Kupplungsgliedern (19) an einem Ring (15) aufweist, der mindestens eine mit dem Gewinde (3) der Spindel (2) in Eingriff stehende Kugel (21) trägt und unter der Einwirkung einer andern Feder (22) steht, die ihn zur Verklinkung der Kupplungshälften (12,19) gegen den Bund (9) zu drucken sucht.