DE10111750C5

DE10111750C5 - Verriegelungsfutter

Info

Publication number: DE10111750C5
Application number: DE10111750A
Authority: DE
Inventors: Daijiro Nakamura
Original assignee: Power Tool Holders Inc
Current assignee: Apex Brands Inc
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2011-12-01
Anticipated expiration: 2021-03-13
Also published as: US6390481B1; JP2001259907A; GB2361201A; CN1318445A; GB2361201B; TW495405B; JP4837835B2; DE10111750B4; DE10111750A1; GB0105928D0

Abstract

Spannfutter (10) zur Verwendung mit einer manuellen oder motorangetriebenen Antriebsvorrichtung mit einem drehbaren Antriebsschaft, wobei das Futter (10) umfaßt: einen im allgemeinen zylindrischen Körper (14) mit einem Nasenabschnitt (24) und einem Schwanzabschnitt (26), wobei der Schwanzabschnitt (26) ausgebildet ist, um sich mit dem Antriebsschaft zu drehen, und der Nasenabschnitt (24) eine Axialbohrung (34) darin ausgebildet aufweist; eine Vielzahl von Backen (22), welche bewegbar angeordnet sind bezüglich des Körpers (14) in Verbindung mit der Axialbohrung (34); eine Hülse (18), welche drehbar um den Körper (14) montiert ist in betätigbarer Verbindung mit den Backen (22), so daß eine Drehung der Hülse (18) in einer schließenden Richtung die Backen (22) in Richtung der Achse der Axialbohrung (34) bewegt und eine Drehung der Hülse (18) in einer öffnenden Richtung die Backen (22) weg von der Achse bewegt; und ein Lager (74) mit einem ersten Laufring (78) angrenzend oder anliegend an...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Futter bzw. Spannfutter bzw. Aufspannvorrichtungen zur Verwendung mit Bohrwerkzeugen bzw. Bohrern oder mit elektrischen oder pneumatischen Leistungsantriebsvorrichtungen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Futter des schlüssellosen Typs, welches per Hand oder durch Betätigung des Antriebsvorrichtungsmotors festgezogen oder gelöst werden kann.
Sowohl Hand- als auch elektrische oder pneumatische Werkzeugantriebsvorrichtungen sind wohlbekannt. Obwohl Spiralbohrer die häufigsten Werkzeuge an solchen Antriebsvorrichtungen sind, können die Werkzeuge ebenfalls Schraubendreher, Steckschlüssel, Senker, montierte Schleifsteine und andere Schneid- oder Reib- bzw. Schleifwerkzeuge umfassen. Da die Werkzeugschäfte von unterschiedlichem Durchmesser oder polygonalem Querschnitt sein können, ist die Vorrichtung üblicherweise versehen mit einem Futter, welches über einen relativ großen Bereich anpaßbar ist. Das Futter kann an die Antriebsvorrichtung durch eine Gewindebohrung oder eine kegelig verjüngte bzw. konische Bohrung befestigt sein.
Eine Vielzahl von Futtern wurde auf dem Gebiet entwickelt. In einem Futter mit schrägen bzw. schiefen Backen beinhaltet ein Futterkörper drei Zwischenräume bzw. Durchtritte bzw. Laufgänge, welche um etwa 120° voneinander beabstandet sind. Die Zwischenräume sind so ausgestaltet, daß sich ihre Mittellinien in einem Punkt entlang der Futterachse vor dem Futter treffen. Die Zwischenräume beschränken drei Backen, welche in den Zwischenräumen bewegbar sind, um einen zylindrischen oder polygonalen Werkzeugschaft, welcher etwa entlang der Futtermittelachse angeordnet ist, zu greifen. Das Futter beinhaltet eine Mutter, welche sich um das Futterzentrum dreht und welche mit Gewinden an den Backen eingreift, so daß eine Drehung der Mutter die Backen in beide Richtungen innerhalb der Zwischenräume bewegt. Der Körper ist an dem Antriebsschaft einer Antriebsvorrichtung befestigt und ist so ausgestaltet, daß eine Drehung des Körpers in eine Richtung bezüglich der Mutter die Backen in eine greifende Beziehung mit dem Werkzeugschaft zwingt, während eine Drehung in die entgegengesetzte Richtung die greifende Beziehung löst. Das Futter kann schlüssellos sein, wenn es von Hand gedreht wird. Beispiele von solchen Futtern sind offenbart in den US Patenten 5,125,673 und 5,193,824 , welche der hier genannte Patentinhaber innehat und deren gesamte Offenbarung hierin per Referenz einbezogen ist. Verschiedene Konfigurationen von schlüssellosen Bohrfuttern sind auf dem Fachgebiet bekannt und gewünscht für eine Vielzahl von Anwendungen.
Aus EP 0 710 520 A1 ist ein Bohrfutter bekannt, bei dem ein Lagerring als erste Laufrille und ein Spannring als zweite Laufrille vorgesehen sind. Zwischen diesen Laufrillen befinden sich die Kugeln des Kugellagers. Gemäß EP 0 710 520 A1 ist an dem Spannring ein weiteres Bauteil – nämlich ein Zwischenring – vorgesehen, an dem ein Sperrglied einer Spanneinrichtung ausgebildet ist. Das Sperrglied ist damit nicht ein Teil des Spannrings, sondern ein Teil des eigenständigen Zwischenrings 18.
Aus DE 694 03 531 T2 ist eine Verzahnung und eine Feder einer Sperreinrichtung bekannt, die axial versetzt von einer Mutter angeordnet und unter anderem an einem Mantel des Werkzeughaltefutters angeordnet sind. Der Mantel bildet teilweise die Außenfläche des Werkzeughaltefutters. Bei dem Werkzeughaltefutter gemäß DE 694 03 531 T2 ist ein Kugellager vorgesehen, dessen Lagerrille an der oben genannten Mutter und damit axial weit entfernt von der Sperreinrichtung ausgebildet ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung erkennt und spricht die vorhergehenden Überlegungen und andere Konstruktionen und Verfahren vom Stand der Technik an.
Aufgabenstellung
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Futter bereitzustellen. Insbesondere soll erfindungsgemäß die Zugänglichkeit und die Übersicht beim Arbeiten mit einem Verriegelungsfutter verbessert werden. Ferner sollen die Montage- und damit die Herstellungskosten reduziert werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Futter bzw. Spannfutter bzw. Aufspannvorrichtung gemäß Anspruch 1 und Anspruch 7 gelöst.
Die begleitenden Zeichnungen, welche beinhaltet sind in und einen Teil dieser Beschreibung ausbilden, zeigen eine Ausführungsform der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine vollständige und ermöglichende Offenbarung der vorliegenden Erfindung, einschließlich des besten Modus davon für den Fachmann, ist insbesondere in dem nachfolgenden Teil der Beschreibung fortgesetzt, welche sich auf die begleitenden Zeichnungen bezieht, in welchen zeigt:
1 eine Längsansicht, teilweise im Schnitt, eines Futters in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine Explosionsansicht eines Futters, wie in 1 gezeigt;
3 eine Explosionsansicht eines Lagers und der Mutter des Futters, wie in 1 gezeigt;
4A eine teilweise perspektivische Ansicht der Hülse des Futters, wie in 1 gezeigt;
4B eine teilweise perspektivische Ansicht des Lagers und der Hülse des Futters, wie in 1 gezeigt;
4C eine teilweise perspektivische Ansicht des Lagers und der Hülse des Futters, wie in 1 gezeigt; und
5 eine perspektivische Ansicht der Futterbacke des Futters, wie in 1 gezeigt.
Die wiederholte Verwendung von Bezugszeichen in der vorliegenden Beschreibung und Zeichnungen beabsichtigt, gleiche oder analoge Merkmale oder Elemente der Erfindung darzustellen.
Ausführungsbeispiel
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Bezugnehmend auf 1 und 2, beinhaltet ein Futter bzw. Spannfutter bzw. eine Aufspannvorrichtung 10 einen Körper 14, eine Mutter 16, eine vordere Hülse bzw. Buchse 18, ein Nasenteil 20 und eine Vielzahl von Backen 22. Der Körper 14 ist im allgemeinen zylindrisch in der Form und umfaßt einen Nasen- oder vorderen Abschnitt 24 und einen Schwanz- oder hinteren Abschnitt 26. Der Nasenabschnitt 24 weist auf eine vordere Seite 28, welche quer ist zu der longitudinalen Mittelachse 30 des Körpers 14, und eine kegelig verjüngte bzw. konische Oberfläche bzw. Fläche 32 an seinem vorderen Ende. Der Nasenabschnitt definiert eine Axialbohrung 34, welche etwas größer dimensioniert ist als der größte Werkzeugschaft, welchen aufzunehmen das Werkzeug entworfen ist. Eine Gewindebohrung 36 ist in dem Schwanzabschnitt 26 ausgebildet und ist von einer Standardgröße, um mit dem Antriebsschaft einer leistungs- oder handangetriebenen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) zusammenzupassen. Die Bohrungen 34, 36 können in einem zentralen Bereich 38 des Körpers 14 miteinander in Verbindung stehen. Während eine Gewindebohrung 36 dargestellt ist, könnte solch eine Bohrung ersetzt werden durch eine kegelig verjüngte bzw. konische Bohrung von Standardgröße, um mit einem kegelig verjüngten bzw. konischen Antriebsschaft zusammenzupassen. Des weiteren kann der Körper 14 integral mit dem Antriebsschaft ausgebildet sein.
Der Körper 14 definiert drei Zwischenräume bzw. Durchtritte bzw. Laufgänge 40, um drei Backen 22 aufzunehmen. Jede Backe ist von der anliegenden bzw. angrenzenden Backe durch einen Bogen von etwa 120° beabstandet. Die Achsen der Zwischenräume 40 und Backen 22 sind angewinkelt bezüglich der Futtermittelachse 30, so daß jede Zwischenraumachse durch die axiale Bohrung 34 durchgeht und die Achse 30 an einem gemeinsamen Punkt vor dem Futterkörper schneidet. Die Backen bilden einen Griff, welcher sich radial in Richtung zu und weg von der Futterachse bewegt, um ein Werkzeug zu greifen, und jede Backe 22 weist eine Werkzeugeingriffsseite 42 auf, welche im allgemeinen parallel zu der Achse des Futterkörpers 14 ist. Gewinde bzw. Gewindegänge 44, welche an der gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten oder äußeren Fläche bzw. Oberfläche der Backe ausgebildet sind, können in jedem geeigneten Typ und Ganghöhe bzw. Teilung bzw. Steigung ausgebildet sein. Wie in 5 gezeigt, kann jede Backe 22 ausgebildet sein mit Carbid- bzw. Hartmetalleinsätzen 112, welche in ihre Werkzeugeingriffsfläche gepreßt wurden.
Wie in 1 und 2 dargestellt, beinhaltet der Körper 14 einen Schub- bzw. Druckring 46, welcher in einer bevorzugten Ausführungsform integral mit dem Körper ausgebildet sein kann. Es sollte jedoch verstanden werden, daß der Schubring 46 und der Körper 14 getrennte Komponenten sein können. Schubring 46 beinhaltet eine Vielzahl von Backenführungen 48, welche um deren Umfang ausgebildet sind, um ein Zurückziehen der Backen 22 dadurch zu erlauben und beinhaltet ebenfalls einen Leisten- bzw. Simsbereich 50, um eine Lageranordnung, wie nachfolgend beschrieben, aufzunehmen.
Der Körperschwanzabschnitt 26 beinhaltet eine geriffelte bzw. gerändelte Fläche bzw. Oberfläche 54, welche eine optionale hintere Hülse bzw. Buchse 12 in einer Preßpassung bei 55 aufnimmt. Die hintere Hülse 12 könnte ebenfalls zurückgehalten werden durch Preßpassen ohne Riffeln, durch die Verwendung eines Schlüssels oder Krimpen, Abstecken, Nieten, Gewindeschneiden bzw. Schrauben bzw. Einfädeln oder jeden anderen geeigneten Sicherungsmechanismus. Des weiteren kann das Futter mit einer einzelnen Hülse ausgebildet sein, welche keine hintere Hülse aufweist.
Das Nasenteil 20 hält die Mutter 16 gegen nach vorwärts gerichtete axiale Bewegung zurück. Das Nasenteil ist an den Körpernasenabschnitt 24 preßgepaßt. Es sollte jedoch verstanden werden, daß andere Verfahren des axialen Sicherns der Mutter an den Körper verwendet werden können. Zum Beispiel kann die Mutter eine zweiteilige Mutter sein, welche an dem Körper innerhalb einer umfänglichen Rille bzw. Nut an dem äußeren Umfang des Körpers gehalten wird. Das Nasenteil 20 kann beschichtet sein mit einem nicht eisenhaltigen metallischen Überzug, um Rosten zu verhindern und sein Aussehen zu verbessern. Beispiele von geeigneten Überzügen beinhalten Zink oder Nickel, obwohl wahrgenommen werden sollte, daß jeder geeignete Überzug verwendet werden könnte.
Die äußere umfängliche Fläche bzw. Oberfläche der vorderen Hülse 18 kann geriffelt bzw. gerändelt sein oder versehen sein mit länglichen Rippen 77 oder anderen Vorsprüngen, um es der Bedienperson zu ermöglichen, sie sicher zu greifen. Auf dieselbe Weise kann die umfängliche Fläche bzw. Oberfläche der hinteren Hülse 12, wenn verwendet, geriffelt bzw. gerändelt oder gerippt sein wie bei 79, wenn erwünscht.
Die vordere Hülse 18 ist gegen Bewegung in der Vorwärtsaxialrichtung durch eine ringförmige Schulter 90 an dem Nasenteil 20 gesichert. Ein kegelstumpfartiger Abschnitt 95 an dem hinteren Ende des Nasenteils erleichtert die Bewegung der Backen 22 innerhalb des Futters.
Die vorderen und hinteren Hülsen können geformt oder anderweitig hergestellt sein aus einem strukturellen Kunststoff wie Polycarbonat, einem gefüllten Polypropylen, z. B. einem glasgefüllten Polypropylen, oder einer Mischung von strukturellen Kunststoffmaterialien. Andere Kompositmaterialien, wie z. B. graphitgefüllte Polymere, können ebenfalls in bestimmten Umgebungen geeignet sein. Wie durch den Fachmann wahrgenommen werden sollte, werden die Materialien, für welche das Futter der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, abhängen von der Endverwendung des Futters, und die obengenannten Materialien sind nur beispielsweise angegeben.
Die Mutter 16 weist Gewinde 56 auf zum Zusammenpassen mit Backengewinden bzw. -gewindegängen 44. Die Mutter 16 ist um den Körper in Eingriff mit dem Backengewinde angeordnet, so daß wenn die Mutter bezüglich des Körpers 14 gedreht wird, die Backen vorgeschoben oder zurückgezogen werden, abhängig von der Drehrichtung der Mutter.
Wie in 3 dargestellt, beinhaltet die vordere axiale Seite der Mutter Rücksprünge 62, welche entsprechende Antriebsmitnehmer bzw. -klauen bzw. -klinken 64 (2) aufnehmen, welche sich von der inneren Fläche bzw. Oberfläche der vorderen Hülse 18 erstrecken. Die winkelige Breite der Antriebsmitnehmer ist geringer als die der Rücksprünge, was in einem geringen Bereich der relativen Drehbewegung, z. B. zwischen 6° und 10°, zwischen der Mutter und der vorderen Hülse resultiert.
Die Mutter 16 definiert ebenfalls eine Vielzahl von Nuten bzw. Rillen, welche als Ebenen 68 um den äußeren Umfang der Mutter ausgebildet sind. Die Ebenen 68 nehmen entsprechende Laschen 70 auf, welche sich vorwärts von einer inneren Laufrille bzw. -ring 72 einer Lageranordnung 74 erstrecken. Der Eingriff der Laschen 70 und Ebenen 68 fixiert drehbar die innere Laufrille an die Mutter, obwohl es verstanden werden sollte, daß eine leichte Drehtoleranz zwischen den Zweien vorhanden sein kann.
Die innere Laufrille 72 nimmt eine Vielzahl von Lagerelementen auf, in diesem Fall Lagerkugeln 76, welche zwischen ihr und einer äußeren Laufrille bzw. -ring 78, welche an der Schubringleiste 50 sitzt (1), angeordnet sind. Die äußere Laufrille 78 ist an den Körper 14 drehbar fixiert durch eine Vielzahl von Laschen 80, welche in entsprechenden Nuten bzw. Rillen 82 in der Schubringleiste aufgenommen sind.
Die äußere Laufrille 78 beinhaltet ebenfalls eine Ratsche bzw. Sperrhaken bzw. -klinke. In der dargestellten Ausführungsform ist die Ratsche ausgebildet durch eine Vielzahl von sägezahnförmigen Zähnen 84, welche um die innere umfängliche Fläche bzw. Oberfläche der äußeren Laufrille angeordnet sind. Eine erste Schalt- bzw. Sperrklinke 86 erstreckt sich von einer Seite einer jeden Lasche 70 und ist radial nach außen vorgespannt von der inneren Laufrille, wodurch ein distales Ende 88 einer jeden Sperrklinke 86 in Richtung der Ratsche der äußeren Laufrille gezwungen wird.
Jeder Zahn 84 weist eine erste Seite auf mit einer Neigung, welche sich 90° annähert. Die zweite Seite weist eine geringere Neigung auf. Die Sperrklinke 86 ist ablenkbar und ist im allgemeinen angeordnet in Ausrichtung mit der Neigung der zweiten Seite. Somit bewegt eine Drehung der inneren Laufrille 72 in eine Richtung 90 bezüglich der äußeren Laufrille 78 die distalen Enden 88 der Sperrklinke wiederholt über Zähne 84, wobei ein klickendes Geräusch bewirkt wird, wenn Enden 88 gegen jede aufeinander folgende zweite Zahnseite fallen. Diese Anordnung der Zähne 84 und Sperrklinke 86 verhindert jedoch die Drehung der inneren Laufrille in eine entgegengesetzte Richtung 92. Anwendung von Drehbewegung auf die innere Laufrille in dieser Richtung zwingt die distalen Enden 88 in die steil geneigten ersten Seiten der Zähne 84. Da die Sperrklinke 86 im allgemeinen senkrecht zu den ersten Seiten ist, wird sie nicht nach innen abgelenkt, um Drehung zu erlauben.
Wie nachstehend beschrieben, entspricht die Richtung 90 der schließenden Richtung des Futters, während Richtung 92 der öffnenden Richtung des Futters entspricht. Entsprechend, wenn die Sperrklinken 86 mit den Ratschenzähnen 84 eingreifen, erlauben die Zähne die Bewegung der inneren Laufrille in der öffnenden Richtung des Futters, aber verhindern ihre Bewegung in die schließende Richtung.
Eine zweite ablenkbare Schalt- bzw. Sperrklinke 94 erstreckt sich zu der anderen Seite einer jeden Lasche 70. Wie Sperrklinken 86, ist jede Sperrklinke 94 radial nach außen vorgespannt. Jedoch ungleich Sperrklinken 86, greifen die Sperrklinken 94 nicht mit der äußeren Laufrillenratsche ein.
Sperrklinken 86 und 94 beinhalten Laschen 96 und 98 an ihren distalen Enden. Ebenfalls bezugnehmend auf 4A definiert eine innere umfängliche Fläche bzw. Oberfläche der Hülse 18 erste und zweite Rücksprünge 100 und 102. Während der Bedienung des Futters, wird jede Lasche 98 in einem dieser Rücksprünge aufgenommen, abhängig von der Drehposition der Hülse bezüglich der Mutter wie in größerem Detail nachstehend beschrieben. Die Hülse definiert ebenfalls einen dritten Rücksprung 104 und eine Nockenfläche bzw. -oberfläche 106. Ebenfalls abhängig von der Drehposition der Hülse, wird jede Lasche 96 aufgenommen entweder durch die Nockenfläche oder durch Rücksprung 104. Die Hülse beinhaltet ein Paar von Rücksprüngen 100, 102 für jede Lasche 98 und einen Rücksprung 104 und eine Nockenfläche 106 für jede Lasche 96.
4C stellt die Anordnung der Sperrklinken 86 und 94 dar, wenn die Hülse 18 sich in einer ersten von zwei Positionen bezüglich der Mutter 16 (2) befindet, während 4B diese Komponenten darstellt, wenn sich die Hülse in einer zweiten Position bezüglich der Mutter befindet. Zur Vereinfachung der Darstellung, verzichten beide Figuren auf die Mutter. Jedoch bezugnehmend auf 2 und auf die zweite Position der Hülse, wie in 4B gezeigt, ist jeder Antriebsmitnehmer 64 angeordnet gegen oder angrenzend bzw. anliegend an eine Seite 108 des Spalts 62, in welchem er aufgenommen ist. Jeder der Rücksprünge 102 der Hülse nimmt Laschen 98 einer der Sperrklinken 94 auf, und jeder Rücksprung 104 nimmt eine Lasche 96 einer der Sperrklinken 86 auf. Entsprechend greifen die distalen Enden 88 einer jeden Sperrklinke 86 mit den Ratschenzähnen 84 ein, und die innere Laufrille 72 kann sich nur in Richtung 92 bezüglich der äußeren Laufrille 78 drehen.
Nun bezugnehmend auf 4C, wenn sich die innere Laufrille 72 in der öffnenden Richtung 92 bezüglich der äußeren Laufrille bewegt, bewegt sich jede Lasche 98 aus ihrem Rücksprung 102 heraus und in ihren Rücksprung 100, wie durch Pfeil 108 angedeutet. Jede Lasche 96 fährt hoch und heraus aus ihrem Rücksprung 104 auf ihre Nockenfläche 106, wie angedeutet durch Pfeil 110. Wie durch Pfeil 112 angedeutet, drückt dies jede ablenkbare Lasche 86 radial nach innen, wodurch die distalen Enden 88 von den Ratschenzähnen 84 gelöst werden. Somit ist die innere Laufrille frei, um sich bezüglich der äußeren Laufrille zu drehen.
Wie in größerem Detail nachstehend beschrieben, wenn sich die Hülse 18 in Richtung 92 dreht, so daß die innere Laufrille sich von der in 4B gezeigten Position zu der in 4C gezeigten Position bewegt, bewegen sich die Antriebsmitnehmer 64 innerhalb der Rillen 62 der Mutter 16 (2), so daß jeder Antriebsmitnehmer sich gegen oder unmittelbar anliegend bzw. angrenzend an eine Seite 110 der Rille befindet.
Im Betrieb und bezugnehmend auf 2, 3, 4B und 4C, nehmen die Mutterrillen 62 die Antriebsmitnehmer 64 auf, wenn sich das Futter zwischen den vollständig geöffneten und vollständig geschlossenen Positionen findet, so daß die Antriebsmitnehmer anliegen bzw. angrenzen an Rillenseiten 118. Die innere Laufrille 72 so bezüglich der äußeren Laufrille 78 ist angeordnet, daß Laschen 96 und 98 durch die Nockenfläche 106 bzw. Rücksprung 100 aufgenommen sind. Das heißt, die Hülse 18 befindet sich in der ersten Position bezüglich der Mutter. In diesem Zustand fixieren Laschen 98 und Rücksprünge 100 drehbar die innere Laufrille 72 an die Hülse 18. Da die innere Laufrille 72 drehbar an die Mutter 16 durch Laschen 70 und Ebenen 68 fixiert ist, treibt eine Bedienperson, welche die Hülse 18 dreht, die Mutter drehbar durch die innere Laufrille 72, wodurch die Backen geöffnet oder geschlossen werden. Wenn die Bedienperson die Hülse/innere Laufrille des Lagers/Mutter in der schließenden Richtung dreht (angedeutet durch Pfeil 90 in 3) zu dem Punkt, daß die Backen sich auf einem Werkzeugschaft festziehen, wird die Mutter rückwärts die Backengewinde hochgezwungen, wodurch die Mutter gegen die innere Laufrille 72, Lagerelemente 76, äußere Laufrille 78 und Schubring 46 gedrückt wird. Die rückwärtige Kraft erzeugt eine Reibverriegelung bzw. -verrastung zwischen der Mutter und der inneren Laufrille 72, welche weiter zwei Komponenten drehbar fixiert.
Der Keil bzw. die Verkeilung zwischen dem Muttergewinde und Backengewinde widersteht zunehmend der Drehung der Mutter. Wenn die Bedienperson die Hülse 18 weiter dreht, und der Widerstand den Halt, welcher durch die Laschen 98 in Rücksprüngen 100 bewirkt wird, überwindet, dreht sich die Hülse 18 bezüglich der Mutter 16 und der inneren Lagerlaufrille 72. Dies bewegt die Antriebsmitnehmer 64 von Seiten 108 der Rücksprünge 62 zu Seiten 112 und drückt Laschen 98 aus den Rücksprüngen 100 heraus in Rücksprünge 102. Gleichzeitig drehen sich die Nockenflächen 106 weg von den Laschen 96, so daß die Laschen in Rücksprünge 104 gelöst werden, wodurch die distalen Enden 88 der Sperrklinken 86 mit den Ratschenzähnen 84 in Eingriff gebracht werden, wie in 4B gezeigt. Zu diesem Zeitpunkt ist die innere Laufrille 72, und deshalb Mutter 16, drehbar verriegelt bzw. verrastet mit der äußeren Laufrille 78, und deshalb Körper 14, gegen Drehung in der öffnenden Richtung des Futters. Das heißt, die Mutter ist drehbar verriegelt an den Futterkörper in der öffnenden Richtung. Da die Drehung der Mutter bezüglich des Körpers nötig ist, um das Futter zu öffnen, verhindert dies versehentliches bzw. unbeabsichtigtes Öffnen während der Verwendung.
Die innere Laufrille 72, und deshalb Mutter 16, kann sich jedoch immer noch bezüglich der äußeren Laufrille 78, und deshalb Körper 14, in der schließenden Richtung des Futters drehen. Während einer solchen Drehung treibt die Hülse 18 die Mutter 16 durch die Antriebsmitnehmer 64 gegen Rillenseiten 110, als auch durch die innere Laufrille 72. Dies zieht das Futter weiter zu und wie vorstehend beschrieben, erzeugt ein klickendes Geräusch, um die Bedienperson zu informieren, daß sich das Futter in einer vollständig zugezogenen Position befindet.
Um das Futter zu öffnen, dreht die Bedienperson die Hülse 18 in der entgegengesetzten Richtung. Die Hülse 18 überträgt dieses Drehmoment auf die innere Laufrille 72 an dem Eingreifen der Laschen 96 und 98 in Rücksprünge 104 bzw. 102. Da die Sperrklinken 86 mit der äußeren Laufrille 78 eingreifen, welche drehbar an den Körper fixiert ist, durch die Ratschenzähne, kann die innere Laufrille sich nicht mit der Hülse drehen. Somit, nach Anwendung eines ausreichenden Drehmoments in der öffnenden Richtung, bewegt sich die Hülse 18 bezüglich der inneren Laufrille und der Mutter. Dies bewegt Laschen 96 zurück auf die Nockenflächen 106, wodurch die Sperrklinken 86 von den Ratschenzähnen 84 außer Eingriff gebracht werden. Laschen 98 bewegen sich von den Rücksprüngen 102 in Rücksprünge 100, und Antriebsmitnehmer 64 bewegen sich von den Seiten 110 zu Seiten 108 der Rillen 62. Somit bewegt sich die Hülse zu ihrer ersten Position bezüglich der Mutter, wie in 4C gezeigt, und die innere Laufrille und Mutter sind frei, um sich bezüglich der äußeren Laufrille und des Futterkörpers zu drehen. Entsprechend bewegt eine weitere Drehung der Hülse 18 in der öffnenden Richtung die Backen 22 weg von der Futterachse, wodurch das Futter geöffnet wird.
Es sollte verstanden werden, daß die in den Figuren dargestellte Ausführungsform nur zu Erklärungszwecken bereitgestellt wurde, und daß die vorliegende Erfindung in jeder geeigneten Form realisiert werden kann. Zum Beispiel können die Sperrklinken und Ratschen in jeder geeigneten Konfiguration ausgebildet sein. Die vorliegende Erfindung kann in einer Vielzahl von Futterkonfigurationen verwendet werden, wobei ein Lager, welches eine Ratschenkonfiguration aufweist, angeordnet ist zwischen einer Hülse, z. B. einer Mutter oder einer anderen geeigneten Konfiguration, und dem Futterkörper. Zum Beispiel kann ein Futter beinhalten einen Körper, eine Mutter, welche drehbar fixiert ist und axial bewegbar ist bezüglich des Körpers, und eine äußere Hülse, welche über ein Gewinde die Mutter eingreift, so daß Drehung der Hülse die Mutter axial auf dem Körper bewegt. Die Backen können axial an die Mutter fixiert und in den Körperzwischenräumen aufgenommen sein, so daß die axiale Bewegung der Mutter die Backen in Richtung und weg von der Futterachse antreibt. In dieser Konfiguration kann es der äußeren Hülse erlaubt sein, sich über eine beschränkte winkelige Distanz bezüglich einer zweiten Hülse zu drehen. Ein Lager einschließlich einer Ratschenkonfiguration, wie oben beschrieben, kann zwischen der zweiten Hülse und dem Futterkörper angeordnet sein. Des weiteren, abhängig von der Futterkonfiguration, können die Sperrklinken und Ratschen wie geeignet ausgetauscht werden.

Claims

Spannfutter (10) zur Verwendung mit einer manuellen oder motorangetriebenen Antriebsvorrichtung mit einem drehbaren Antriebsschaft, wobei das Futter (10) umfaßt: einen im allgemeinen zylindrischen Körper (14) mit einem Nasenabschnitt (24) und einem Schwanzabschnitt (26), wobei der Schwanzabschnitt (26) ausgebildet ist, um sich mit dem Antriebsschaft zu drehen, und der Nasenabschnitt (24) eine Axialbohrung (34) darin ausgebildet aufweist; eine Vielzahl von Backen (22), welche bewegbar angeordnet sind bezüglich des Körpers (14) in Verbindung mit der Axialbohrung (34); eine Hülse (18), welche drehbar um den Körper (14) montiert ist in betätigbarer Verbindung mit den Backen (22), so daß eine Drehung der Hülse (18) in einer schließenden Richtung die Backen (22) in Richtung der Achse der Axialbohrung (34) bewegt und eine Drehung der Hülse (18) in einer öffnenden Richtung die Backen (22) weg von der Achse bewegt; und ein Lager (74) mit einem ersten Laufring (78) angrenzend oder anliegend an den Körper (14), einem zweiten Laufring (72) anliegend oder angrenzend an die Hülse (18) und zumindest einem Lagerelement (76), welches zwischen dem ersten Laufring (78) und dem zweiten Laufring (72) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß entweder der erste Laufring (78) oder der zweite Laufring (72) eine Ratsche (84) definiert, wobei der andere der beiden Laufringe (72, 78) einstückig mit einer Sperrklinke (86) ist, welche in Richtung der Ratsche (84) vorgespannt ist, und wobei die Ratsche (84) und die Sperrklinke (86) so ausgestaltet sind, daß wenn die Sperrklinke (86) mit der Ratsche (84) eingreift, die Ratsche (84) und Sperrklinke (86) verhindern, daß der zweite Laufring (72) sich in der öffnenden Richtung bezüglich dem ersten Lauring (78) dreht.
Futter (10) wie in Anspruch 1, wobei eine erste Hülse (18) eine Nockenfläche (106) definiert, welche so bezüglich der Sperrklinke (86) angeordnet ist, daß die Nockenoberfläche (106) die Sperrklinke (86) von der Ratsche (84) außer Eingriff bringt, wenn die erste Hülse (18) sich in der ersten Position bezüglich einer zweiten Hülse befindet, und die Sperrklinke (86) löst, um mit der Ratsche (84) einzugreifen, wenn sich die erste Hülse (18) in der zweiten Position bezüglich der zweiten Hülse befindet.
Futter (10) wie in einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Hülse eine ringförmige Mutter (16) ist mit daran ausgebildeten Gewindegängen (56), welche in Eingriff sind mit Gewindegängen (44) an den Backen (22), so daß eine Drehung der Mutter (16) um den Körper (14) die Backen (22) in Richtung oder weg von der Achse bewegt.
Futter (10) wie in einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sperrklinke (86) ablenkbar ist, wobei die Sperrklinke (86) und die Ratsche (84) ausgebildet sind, so daß wenn die Sperrklinke (86) in die Ratsche (84) eingreift, die Sperrklinke (86) und Ratsche (84) es dem zweiten Laufring (72) erlauben, sich in der schließenden Richtung bezüglich dem ersten Laufring (78) zu drehen, aber verhindern, daß sich der zweite Laufring (72) in der öffnenden Richtung bezüglich dem ersten Laufring (78) dreht.
Futter (10) nach Anspruch 3 oder 4, beinhaltend eine äußere Hülse (18) in operativer Verbindung mit der Mutter (16), so daß die äußere Hülse (18) -drehend die Mutter (16) antreibt, aber drehbar ist bezüglich der Mutter (16) zwischen einer ersten Drehposition und einer zweiten Drehposition, wobei die äußere Hülse (18) eine Nockenfläche (106) definiert, welche bezüglich der Sperrklinke (86) angeordnet ist, so daß die Nockenoberfläche (106) die Sperrklinke (86) von der Ratsche (84) außer Eingriff bringt, wenn die äußere Hülse (18) sich in der ersten Position bezüglich der Mutter (16) befindet und die Sperrklinke (86) löst, um mit der Ratsche (84) einzugreifen, wenn sich die äußere Hülse (18) in der zweiten Position bezüglich der Mutter (16) befindet.
Spannfutter (10) zur Verwendung mit einer hand- oder motorangetriebenen Antriebsvorrichtung mit einem drehbaren Antriebsschaft, wobei das Futter (10) umfaßt: einen im allgemeinen zylindrischen Körper (14) mit einem Nasenabschnitt (24) und einem Schwanzabschnitt (26), wobei der Schwanzabschnitt (26) konfiguriert ist, um sich mit dem Antriebsschaft zu drehen, und der Nasenabschnitt (24) eine Axialbohrung (34) darin ausgebildet aufweist, und eine Vielzahl von Laufgängen (40), welche dadurch ausgebildet sind und die Axialbohrung (34) schneiden; eine Vielzahl von Backen (22), welche bewegbar angeordnet sind in den Laufgängen (40); eine im allgemeinen zylindrische Hülse (18), welche drehbar um den Körper (14) montiert ist; eine Mutter (16), welche drehbar um den Körper (14) montiert ist und in operativer Verbindung mit den Backen (22) ist, so daß eine Drehung der Mutter (16) in einer schließenden Richtung die Backen (22) in Richtung der Achse der Axialbohrung (34) bewegt, und eine Drehung der Mutter (16) in einer öffnenden Richtung die Backen (22) weg von der Achse bewegt; und ein Lager (74) mit einem ersten Laufring (78) angrenzend oder anliegend an den Körper (14), einem zweiten Laufring (72) angrenzend oder anliegend an die Mutter (16) und einer Vielzahl von Lagerelementen (76), welche zwischen dem ersten Laufring (78) und dem zweiten Laufring (72) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Laufring (78) eine Ratsche (84) definiert, und der zweite Laufring (72) einstückig mit einer ablenkbaren Sperrklinke (86) ist, welche in Richtung der Ratsche (84) vorgespannt ist, und die Ratsche (84) und die Sperrklinke (86) so konfiguriert sind, daß wenn die Sperrklinke (86) in die Ratsche (84) eingreift, die Ratsche (84) und die Sperrklinke (86) es dem zweiten Laufring (72) erlauben, sich in der schließenden Richtung bezüglich dem ersten Laufring (78) zu drehen, aber verhindern, daß sich der zweite Laufring (72) in der öffnenden Richtung bezüglich dem ersten Laufring (78) dreht, sich die Hülse (18) in operativer Verbindung mit der Mutter (16) befindet, so daß die Hülse (18) -drehend die Mutter (16) antreibt aber drehbar ist bezüglich der Mutter (16) zwischen einer ersten Drehposition und einer zweiten Drehposition, und die Hülse (18) eine Nockenfläche (106) definiert, welche bezüglich der Sperrklinke (86) angeordnet ist, so daß die Nockenoberfläche (106) die Sperrklinke (86) außer Eingriff bringt von der Ratsche (84), wenn die Hülse (18) sich in der ersten Position bezüglich der Mutter (16) befindet, und die Sperrklinke (86) löst, um mit der Ratsche (84) einzugreifen, wenn sich die Hülse (18) in der zweiten Position bezüglich der Mutter (16) befindet.
Futter (10) wie in Anspruch 6, wobei der erste Laufring (78) in Drehrichtung fixiert ist bezüglich des Körpers (14) über Mitnehmer (80).
Futter (10) wie in Anspruch 6 oder 7, wobei der zweite Laufring (72) eine Vielzahl von Laschen (70) beinhaltet, welche sich davon erstrecken und von entsprechenden Nuten oder Rillen (68) in der Mutter (16) aufgenommen sind.
Futter (10) wie in Anspruch 6 bis 8, wobei die Hülse (18) -drehend die Mutter (16) durch den zweiten Laufring (72) antreibt.
Futter (10) wie in Anspruch 9, wobei der zweite Laufring (72) eine weitere zweite ablenkbare Sperrklinke (94) beinhaltet, wobei die zweite Sperrklinke vorgespannt ist zu einer inneren umfänglichen Oberfläche der Hülse (18), und wobei die innere umfängliche Oberfläche zwei Rücksprünge (100, 102) definiert, welche bezüglich dem zweiten Laufring (72) so angeordnet sind, daß die zweite Sperrklinke (94) aufgenommen wird durch einen ersten der Rücksprünge (100), wenn die Hülse (18) sich in der ersten Position befindet, und daß die zweite Sperrklinke (94) aufgenommen wird durch einen zweiten der Rücksprünge (102), wenn sich die Hülse (18) in der zweiten Position befindet.
Futter (10) wie in Anspruch 10, wobei die innere umfängliche Oberfläche die Nockenoberfläche (106) definiert und einen dritten Rücksprung (104) definiert, welcher angrenzend oder anliegend an die Nockenoberfläche (106) und bezüglich der ersten Sperrklinke (86) angeordnet ist, so daß die erste Sperrklinke (86) in die Nockenoberfläche (106) eingreift, wenn sich die Hülse (18) in der ersten Position befindet, und so daß die erste Sperrklinke (86) aufgenommen wird durch den dritten Rücksprung (104), wenn sich die Hülse (18) in der zweiten Position befindet.
Futter (10) wie in einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 11, beinhaltend eine Vielzahl von den ersten Sperrklinken (86) und eine entsprechende Vielzahl von den Nockenoberflächen (106).