DE10111751A1 - Futter - Google Patents

Futter

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DE10111751A1
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nut
jaws
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William H Aultman
Robert A Grogan
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Power Tool Holders Inc
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Abstract

Ein Futter beinhaltet einen im allgemeinen zylindrischen Körper mit einem Nasenabschnitt und einem Schwanzabschnitt. Eine Vielzahl von Backen sind bewegbar angeordnet bezüglich des Körpers zu und weg von der Axialbohrung. Eine im allgemeinen zylindrische Hülse ist in antreibender Verbindung mit den Backen. Die Hülse greift mit dem Körper oder den Backen ein durch einen ersten Satz von ineiandergreifenden Gewinden, so daß relative Drehung zwischen den ersten Gewinden die Backen zu oder weg von der Futterachse antreibt. Die Hülse greift mit dem Körper oder den Backen durch einen zweiten Satz von ineinandergreifenden Gewinden ein, so daß relative Drehung zwischen den zweiten Gewinden die Backen zu oder weg von der Futterachse antreibt. Der erste Gewindesatz definiert eine erste Ganghöhe, so daß, wenn sich die Backen schließen, die ersten Gewinde drehbar in der schließenden Richtung verriegeln. Der zweite Gewindesatz definiert eine zweite Ganghöhe, welche größer ist als die erste Ganghöhe, so daß, wenn sich die Backen schließen, die zweiten Gewinde relativ drehbar sind in der schließenden Richtung.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Futter bzw. Spannfutter bzw. Aufspannvorrichtungen zur Verwendung mit Bohrmaschinen bzw. -werkzeugen oder mit elektrischen oder pneumatischen Leistungsantriebsvorrichtungen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Futter vom schlüssellosen Typ, welches mit der Hand oder durch Betätigung des Antriebsmotors festgezogen oder gelöst werden kann.
Sowohl Hand- als auch elektrische oder pneumatische Werkzeugantriebsvorrichtungen sind wohlbekannt. Obwohl Spiralbohrer, die am häufigsten mit solchen Antriebsvorrichtungen verwendete Werkzeuge sind, können die verwendeten Werkzeuge auch Schraubenzieher, Mutterantriebsvorrichtungen, Senker, montierte Schleifsteine und andere Schneid- oder Schleifwerkzeuge umfassen. Da die Werkzeugschäfte unterschiedliche Durchmesser oder einen mehreckigen bzw. polygonalen Querschnitt aufweisen können, wird die Vorrichtung üblicherweise mit einem Futter, welches über einen relativ großen Bereich anpaßbar ist, versehen. Das Spannfutter kann durch eine Gewinde- oder Kegelbohrung an die Antriebsvorrichtung befestigt sein.
Eine Vielzahl von Spannfuttern wurde auf dem Fachgebiet entwickelt. In einer Form des Futters sind drei Backen, welche umfänglich um etwa 120° voneinander beabstandet sind, beschränkt durch winkelig angeordnete Zwischenräume bzw. Durchtritte bzw. Laufgänge in einem an den Antriebsschaft bzw. -welle befestigten Körper. Das Futter ist so ausgebildet, daß Drehung des Körpers in eine Richtung bezüglich einer beschränkten Mutter die Backen zu oder weg von einer greifenden Beziehung mit einem Werkzeugschaft zwingt. Solch ein Futter kann schlüssellos sein, wenn es durch manuelle Drehung festgezogen oder gelöst werden kann. Beispiele von solchen Futtern sind offenbart in den US Patenten 5,125,673 und 5,193,824, welche der hier genannte Inhaber gemeinschaftlich innehat und deren vollständige Beschreibung per Referenz vollständig hier enthalten ist. Verschiedene Anordnungen schlüsselloser Futter sind auf dem Fachgebiet bekannt und für eine Vielzahl von Anwendungen wünschenswert.
Fig. 2 zeigt im Querschnitt einen typischen Futterbackenaufbau, in welchem jede der drei Backen 200 eine hintere Fläche bzw. Oberfläche 202 und eine gegenüberliegende bzw. entgegengesetzte Werkzeugeingriffsfläche bzw. -oberfläche, welche ausgebildet wird durch einen Kamm bzw. Rücken bzw. First 204, welcher im allgemeinen parallel zu der Futterachse angeordnet ist, beinhaltet. Zwei im allgemeinen planare Seitenflächen bzw. -oberflächen 206 erstrecken sich von dem First 204 zu der hinteren Fläche. Die Seitenflächen an jeder Backe 200 definieren einen 120° Winkel δ, welcher sich durch die Backe erstreckt. Somit ist jede Seitenfläche an einer Backe 200 parallel zu einer Seitenfläche einer angrenzenden bzw. anliegenden Backe. Wenn das Futter zu seiner vollständig geschlossenen Position bewegt wird, wie in Fig. 2 gezeigt, stoßen die Seitenflächen aneinander bzw. grenzen aneinander bzw. liegen aneinander.
Andere Werkzeugeingriffsflächen sind bekannt. Zum Beispiel kann die Werkzeugeingriffsfläche ausgebildet sein durch einen inneren First, welcher parallel zu der Futterachse ist, und zwei äußere Firste, welche parallel zu dem inneren First sind. Ein Paar von entsprechenden Rinnen bzw. Mulden sind zwischen dem inneren First und den äußeren Firsten angeordnet, so daß der Querschnitt der Backe in der Form eines W ist. Im allgemeinen definieren Seitenflächen, welche sich von den äußeren Firsten zu der hinteren Fläche der Backe erstrecken, einen 120° Winkel zwischen ihnen durch die Backe, so daß jede Seitenfläche parallel zu der Seitenfläche ihrer anliegenden Backe ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung erkennt und spricht an Nachteile von Konstruktionen und Verfahren vom Stand der Technik.
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Futter für die Verwendung mit einer motorangetriebenen Antriebsvorrichtung bereitzustellen.
Diese und andere Aufgaben werden erreicht durch ein Futter bzw. Spannfutter bzw. Aufspannvorrichtung für die Verwendung mit einer manuellen oder motorangetriebenen Antriebsvorrichtung, welche einen drehbaren Antriebsschaft aufweist. Das Futter beinhaltet einen im allgemeinen zylindrischen Körper, welcher einen Nasen- bzw. Ansatzabschnitt und einen hinteren bzw. Schwanzabschnitt aufweist. Der Schwanzabschnitt ist ausgebildet, um mit dem Antriebsschaft zu drehen. Der Nasenabschnitt weist eine darin ausgebildete axiale Bohrung auf. Eine Vielzahl von Backen sind bewegbar angeordnet bezüglich dem Körper zu und weg von der axialen Bohrung. Eine im allgemeinen zylindrische Hülse bzw. Buchse ist in antreibender Verbindung mit den Backen, so daß eine Drehung der Hülse bezüglich des Körpers in einer schließenden Richtung die Backen in Richtung der Futterachse bewegt und so daß Drehung der Hülse bezüglich des Körpers in einer öffnenden Richtung die Backen von der Futterachse wegbewegt. Das Futter beinhaltet einen ersten Satz von ineinandergreifenden Gewinden, durch welche die Hülse mit entweder dem Körper und den Backen ineinandergreift, so daß relative Drehung zwischen den ersten Gewinden die Backen zu oder weg von der Futterachse antreibt. Das Futter beinhaltet einen zweiten Satz von ineinandergreifenden Gewinden, durch welche die Hülse entweder mit dem Körper oder den Backen ineinandergreift, so daß relative Drehung zwischen den zweiten Gewinden die Backen zu oder weg von der Futterachse antreibt. Der erste Gewindesatz definiert einen ersten Abstand bzw. Pitch bzw. Teilung bzw. Steigung, so daß wenn sich die Backen schließen, die ersten Gewinde drehbar in der schließenden Richtung verriegeln. Der zweite Gewindesatz definiert einen zweiten Abstand bzw. Pitch bzw. Teilung bzw. Steigung, welcher größer ist als der erste Abstand, so daß wenn sich die Backen schließen, die zweiten Gewinde relativ drehbar sind in der schließenden Richtung.
Die begleitenden Zeichnungen, welche einbezogen sind in und einen Teil dieser Beschreibung ausmachen, zeigen eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung und zusammen mit der Beschreibung dienen sie dazu, um die Grundzüge der Erfindung zu erklären.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine vollständige und ermöglichende Offenbarung der vorliegenden Erfindung einschließlich des besten Modus davon, welcher an den Durchschnittsfachmann gerichtet ist, wird in der Beschreibung fortgesetzt, welche sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, in welchen zeigt:
Fig. 1 eine Aufsicht, teilweise im Schnitt, eines Futters, welches in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht von Futterbacken vom Stand der Technik;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht von Backen zur Verwendung in einem Futter, welches aufgebaut ist in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht von Backen zur Verwendung in einem Futter, welches in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 5 eine Aufsicht, teilweise im Schnitt, eines Futters, welches in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 6 eine Explosionsansicht des in Fig. 5 gezeigten Futters;
Fig. 7 eine Aufsicht, teilweise im Schnitt, eines Futters in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 eine Aufsicht, teilweise im Schnitt, des in Fig. 7 gezeigten Futters;
Fig. 9 eine Aufsicht, teilweise im Schnitt, des Futters von Fig. 7;
Fig. 10 eine Explosionsansicht des Futters wie in Fig. 7;
Fig. 11 eine Aufsicht einer Schub- bzw. Druckplatte zur Verwendung in dem Futter wie in Fig. 7;
Fig. 12 eine Aufsicht, teilweise im Schnitt, eines Futters in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 13 eine Explosionsansicht des Futters wie in Fig. 12.
Die wiederholte Verwendung von Bezugszeichen in der vorliegenden Beschreibung und Zeichnungen beabsichtigt gleiche oder analoge Merkmale oder Elemente der Erfindung darzustellen.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Nun wird im Detail Bezug genommen auf vorliegend bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, von welchen ein oder mehrere Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Jedes Beispiel ist zur Erklärung der Erfindung bereitgestellt, nicht zur Beschränkung der Erfindung. In der Tat wird es für den Fachmann offensichtlich sein, daß Modifikationen und Variationen in der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, ohne von dem Bereich oder Geist davon abzuweichen. Zum Beispiel können Merkmale, welche dargestellt oder beschrieben werden als Teil einer Ausführungsform, in einer anderen Ausführungsform verwendet werden, um eine weitere Ausführungsform zum Ziel zu haben. Somit ist es beabsichtigt, daß die vorliegende Erfindung solche Modifikationen und Variationen abdeckt, wie sie in den Bereich der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.
Bezugnehmend auf Fig. 1, beinhaltet ein Futter bzw. Spannfutter bzw. Aufspannvorrichtung 10 eine vordere Hülse bzw. Buchse 12, eine optionale hintere Hülse bzw. Buchse 14, einen Körper 16 und Backen 18. Körper 16 ist im allgemeinen zylindrisch in der Form und beinhaltet einen Nasen- oder vorderen Abschnitt 20 und einen Schwanz- oder hinteren Abschnitt 22. Eine Axialbohrung 24 ist in dem Nasenabschnitt 20 ausgebildet und ist etwas größer als der größte Werkzeugschaft, welchen aufzunehmen das Futter entworfen ist. Eine Gewindebohrung 26 ist in dem Schwanzabschnitt 22 ausgebildet und ist von einer Standardgröße, um mit dem Antriebsschaft einer motor- oder handangetriebenen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) zusammenzupassen. Die Bohrungen 24 und 26 können in einer zentralen Region des Körpers 16 miteinander in Verbindung stehen. Während eine Gewindebohrung 26 beschrieben ist, kann solche eine Bohrung ersetzt werden durch eine kegelig verjüngte bzw. konische Bohrung von einer Standardgröße, um mit einem kegelig verjüngten bzw. konischen Antriebsschaft zusammenzupassen. Des weiteren kann der Körper mit dem Antriebsschaft integral ausgebildet sein.
Eine Vielzahl von Zwischenräumen bzw. Durchtritten bzw. Durchtrittswegen bzw. Laufgängen 30 sind in dem Körper 16 ausgebildet, um jede Backe 18 aufzunehmen. Vorzugsweise werden drei Backen 18 eingesetzt, und jede Backe ist von der angrenzenden bzw. anliegenden Backe durch einen Bogen von etwa 120° getrennt. Die Achsen der Zwischenräume 30 und Backen 18 sind angewinkelt bezüglich der Futterachse 31, aber schneiden die Achse an einem gemeinsamen Punkt vor dem Futterkörper 16. Jede Backe 18 weist eine Werkzeugeingriffsoberfläche bzw. -fläche auf, welche im allgemeinen parallel zu der Achse der Axialbohrung 24 ist, welches die Achse 31 des Futterkörpers 16 ist. Jede Backe 18 definiert ebenfalls Gewinde 34 an ihrer entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden oder hinteren Fläche bzw. Oberfläche.
Der Körper 16 beinhaltet einen Schub- bzw. Druckring 36, welcher mit dem Körper integral sein kann. Schubring 36 beinhaltet eine vordere bzw. Vorwärtsseite, welche eine Sitz- bzw. Auflagefläche bzw. -oberfläche beinhaltet zum Eingreifen mit der inneren Laufrille bzw. -rinne einer in sich geschlossenen bzw. selbsttragenden Wälzlageranordnung 42. Lageranordnung 42 kann jede geeignete Konstruktion umfassen, z. B. eine Lageranordnung vom Typ wie im US Patent 5,348,318 beschrieben, welches per Referenz beinhaltet ist. Schubring 36 beinhaltet eine Vielzahl von Backenführungen 50, welche entlang eines Umfangs ausgebildet sind, um ein Zurückziehen der Backen 18 zu erlauben.
Eine Mutter 60 beinhaltet Gewinde 62 zum Passen mit Gewinden 34 an den Backen 18, wobei wenn die Mutter bezüglich des Körpers gedreht wird, die Backen vorgeschoben oder zurückgezogen werden in den Backenzwischenräumen. Die vordere Hülse 12 beinhaltet einen metallischen ringförmigen Bund bzw. Hals 63, welcher mit der Hülse zusammen geformt ist und welcher auf die Mutter gepreßt ist, so daß die Mutter mit der Hülse dreht. Es sollte verstanden werden, daß verschiedene Hülsen und Mutterkonfigurationen eingesetzt werden können. Zum Beispiel kann die Hülse 12 auf die Mutter 60 ohne den Bund 63 gepreßt werden. Des weiteren, während eine einteilige Mutter dargestellt ist, kann eine zweiteilige Mutterkonfiguration verwendet werden, zusammen mit einem Bund 63, wo der Futterkörper eine zweiteilige Mutter innerhalb einer ringförmigen Rille bzw. Nut aufnimmt. Des weiteren kann die Hülse 12 locker über den Körpernasenabschnitt 20 gepaßt sein und kann Antriebsrippen beinhalten, welche mit Antriebsschlitzen in der Mutter eingreifen, so daß die vordere Hülse drehbar die Mutter antreibt.
Zu Fig. 1 zurückkehrend, wird ein Nasenstück 58 auf den Nasenabschnitt 20 des Körpers 16 gepreßt, um die Mutter 60 axial in Position zu halten. Da die Hülse 12 auf die Mutter 60 gepreßt wird, hält das Nasenstück 58 ebenfalls die Hülse 12 in Position. Nasenstück 58 definiert eine hintere kegelstumpfartige Fläche bzw. Oberfläche 59, um einen Durchgang der Backen 18 hinter den Körperzwischenräumen bzw. -durchtrittswegen 30 zu erlauben. Während das Nasenstück 58 auf den Körper 16 gepreßt wird, wie in Fig. 1 gezeigt, sollte wahrgenommen werden, daß das Nasenstück ebenfalls durch Schnapppassen, Gewindeschneiden bzw. Einfädeln oder ähnliches gesichert werden kann. Das Nasenstück 58 ist freigelegt, wenn das Futter zusammengebaut ist und ist vorzugsweise beschichtet mit einer nicht-eisenhaltigen metallischen Beschichtung, um Rost zu verhindern und seine Erscheinung zu verbessern.
Schwanzabschnitt 22 des Körpers 20 kann einen hinteren zylindrischen Abschnitt beinhalten, welcher eine geriffelte bzw. gerändelte Fläche bzw. Oberfläche 64 daran aufweist zum Aufnehmen der hinteren Hülse 14. Die hintere Hülse kann auf die geriffelte Oberfläche gepreßt werden oder könnte am Platz gehalten werden durch Preßpassen ohne Riffeln bzw. Rändeln oder durch Verwendung eines Schlüssels. Sie könnte ebenfalls zurückgehalten werden durch Crimpen, Abstecken, Nieten, Einfädeln bzw. Schrauben bzw. Gewindeschneiden oder jeden anderen geeigneten Sicherungsmechanismus. In dem Fall, in dem die vorderen und hinteren Hülsen 12 und 14 ersetzt sind durch eine einzelne Hülse, welche sich im wesentlichen in der Länge des Körpers 16 erstreckt, kann eine Rückhalteplatte bzw. -scheibe an den Schwanzabschnitt gepreßt oder anderweitig gehalten werden, um die Hülse an dem Körper in der rückwärtigen Richtung zu halten.
Die äußere umfängliche Fläche bzw. Oberfläche der Hülse 12 kann geriffelt bzw. gerändelt sein oder kann mit länglichen Rippen oder anderen Vorsprüngen versehen sein, um es dem Bediener zu ermöglichen, sie sicher zu greifen. Auf dieselbe Weise kann die umfängliche Fläche bzw. Oberfläche der hinteren Hülse 14, wenn eingesetzt, geriffelt bzw. gerändelt oder gerippt sein, wenn erwünscht. Die vorderen und hinteren Hülsen können hergestellt sein aus einem strukturellen bzw. Baukunststoff wie Polycarbonat, einem gefüllten Polypropylen, z. B. glasgefülltem Polypropylen oder einer Mischung bzw. Blend von strukturellen bzw. Baukunststoffmaterialien. Andere Verbundwerkstoffe wie z. B. graphitgefüllte Polymere, können ebenfalls in bestimmten Umgebungen geeignet sein. Des weiteren können die Hülsen aufgebaut sein aus geeigneten Metallen, wie Stahl. Wie einem Fachmann bekannt sein wird, können die Materialien, aus welchen das Futter der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, abhängen von der Endverwendung des Futters, und die Obengenannten sind nur beispielhaft vorgesehen.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsdarstellung von Backen 18 entlang der Linien 3-3 wie in Fig. 1 gezeigt. Jede Backe beinhaltet eine hintere Fläche bzw. Oberfläche 66 und eine Werkzeugeingriffsfläche bzw. -oberfläche, welche durch einen Kamm bzw. Rücken bzw. First 68, welcher parallel zu der Futterachse 31 ist, definiert wird. Jede Backe beinhaltet zwei Seitenflächen bzw. -oberflächen 70, welche sich von dem Werkzeugeingriffsfirst 68 der Backe zu ihrer hinteren Fläche 66 erstrecken. Jede der Seitenflächen 70 der Backe ist symmetrisch an beiden Seiten einer Ebene 72 angeordnet, welche die Futterachse 31 und den Werkzeugeingriffsfirst 68 der Backe beinhaltet. Das heißt, Ebene 72 teilt den Winkel zwischen Seitenflächen der Backe gleichmäßig. Jede Seitenfläche ist im allgemeinen planar. Das heißt, eine Seitenfläche kann als Folge davon von einer idealen Ebene abweichen, so daß die Seitenfläche nicht typischerweise in einen Werkzeugschaft beißen bzw. eingreifen würde.
In dem Fall, in dem das Futter 10 drei Backen beinhaltet, definieren Seitenflächen 70 einer jeden Backe 18 einen Winkel δ durch das Futter, welches größer ist als 120°. In dem Fall, in dem das Futter eine andere Anzahl von Backen beinhaltet, ist der Winkel größer als 360° geteilt durch diese Anzahl. Entsprechend sind die Seitenflächen 70 nicht parallel zu den Seitenflächen ihrer anliegenden Backen und liegen nicht vollständig an diesen Seitenflächen an, wenn das Futter sich in einer vollständig geschlossenen Position, wie in Fig. 3 gezeigt, befindet.
Weil gegenüberliegende bzw. entgegengesetzte Seitenflächen 70 von angrenzenden Backen 18 voneinander abweichen von den hinteren Flächen 66 der Backe zu den Werkzeugeingriffsflächen, tendiert ein Werkzeugschaft, welcher in der Futterbohrung angeordnet wird, aber welcher von der Futterachse 31 versetzt ist, so daß er zwischen den gegenüberliegenden Seitenflächen sitzt, dazu in Richtung der Futtermittelachse zurückgedrückt zu werden, wenn die Backen sich schließen. Dies ist insbesondere vorteilhaft in einem schnell schließenden Futter, wie nachfolgend beschrieben.
Die Größenklasse bzw. Größe des Winkels δ kann abhängen von der Konstruktion des Futters. Zum Beispiel können Futter, welche eine Nasenabschnittsaxialbohrung innerhalb eines Bereichs von etwa 10 mm im Querschnitt bis 13 mm im Querschnitt aufweist, Backen mit Seitenflächen aufweisen, welche einen Winkel δ innerhalb eines Bereichs von 130° bis 140° definieren. In zwei beispielhaften Ausführungsformen definieren Backen eines Futters mit einer 10 mm Kapazität Seitenflächenwinkel δ von etwa 130°, und Backen eines Futters mit einer 13 mm Kapazität definieren Winkel von etwa 136°. Wenn die Backen des 10 mm Futters vollständig aufeinander schließen, definieren ihre Firste 68 einen Kreis von etwa 1 mm Durchmesser. Somit können die Backen sicher Werkzeugschäfte größer als 1 mm halten. Der entsprechende Durchmesser für das 13 mm Futter ist etwa 1,5 mm. Der Winkel δ kann variieren von 130° und 140° für diese Art von Futter, abhängig von dem kleinsten Werkzeugschaftdurchmesser, welchen das Futter greifen muß. Der Winkel δ kann ebenfalls variieren mit dem Durchmesser der Futteraxialbohrung, z. B. im Bereich von 125° bis 145° für beispielhafte Futter, welche etwas kleiner sind als 10 mm in Kapazität bzw. etwas größer als 13 mm in Kapazität.
Es sollte verstanden werden, daß verschiedene Werkzeugeingriffsflächen an den Backen verwendet werden können. Zum Beispiel, bezugnehmend auf Fig. 4, beinhaltet die Werkzeugeingriffsfläche einer jeden Backe 18 einen inneren Kamm bzw. Rücken bzw. First 74 und zwei äußere Kämme bzw. Rücken bzw. Firste 76, welche parallel zu der Futterachse 31 angeordnet sind. Jeder äußere First 76 ist getrennt durch eine Rinne bzw. Mulde von dem inneren First 74, so daß die Werkzeugeingriffsfläche einen W-förmigen Querschnitt definiert. Wie in Fig. 4 gezeigt, ist der Winkel δ zwischen jedem Paar von Seitenflächen 70 größer als 120°. In weiteren Ausführungsformen erstrecken sich die planaren Seitenflächen nicht notwendigerweise vollständig zurück zu der hinteren Fläche der Backe.
Es sollte ebenfalls verstanden werden, daß die hierin beschriebenen Backen verwendet werden können mit einer Vielzahl von Futterkonfigurationen. Zum Beispiel, bezugnehmend auf Fig. 5 und 6, beinhaltet ein Futter bzw. Spannfutter bzw. Aufspannvorrichtung 110, welches Backen 18 wie oben beschrieben bezugnehmend auf Fig. 3 und 4 aufweist, eine vordere Hülse bzw. Buchse 114, eine optionale hintere Hülse bzw. Buchse 116 und eine Vielzahl von Backen 18. Ein Körper 120 ist im allgemeinen zylindrisch in der Form und beinhaltet einen Nasen- oder vorderen Abschnitt 122 und einen Schwanz- oder hinteren Abschnitt 124. Eine Axialbohrung 126 ist in dem Nasenabschnitt ausgebildet und ist etwas größer als der größte Werkzeugschaft, für dessen Aufnahme das Futter entworfen ist. Wie verstanden werden sollte auf diesem Fachgebiet, kann der Körper 120 ausgebildet sein aus Stahlstangenmaterial bzw. Stabstahl oder jedem anderen geeigneten Material.
Der Körper 120 definiert eine Gewindebohrung 128 in seinem Schwanzabschnitt. Die Bohrung 128 ist von einer Standardgröße, um mit dem Antriebsschaft einer motor- oder handangetriebenen Antriebsvorrichtung zusammenzupassen. Während eine Gewindebohrung 128 dargestellt ist, könnte solch eine Bohrung ersetzt werden durch eine kegelig verjüngte bzw. konische Bohrung von einer Standardgröße, um mit einem kegelig verjüngten bzw. konischen Antriebsschaft zusammenzupassen. Des weiteren kann der Schwanzabschnitt 124 integral ausgebildet sein mit dem Antriebsschaft. Die Bohrungen 126 und 128 können an einem zentralen Bereich 130 des Körpers 120 miteinander in Verbindung stehen. Der zentrale Bereich 130 kann ausgebildet sein mit einem Sockel bzw. Muffe bzw. Fassung, um einen Antriebsbohrereinsatz bzw. -bohrer bzw. -spitze bzw. -bit aufzunehmen, so daß der Körper auf die Spindel durch den Bohrereinsatz geschraubt werden kann. Solch eine Sockelkonfiguration ist in dem '824 Patent beschrieben, welches oben durch Referenz hierin beinhaltet ist.
Der Körper 120 definiert ebenfalls drei Zwischenräume bzw. Durchtritte bzw. Laufgänge 132, um jeweils die drei Backen aufzunehmen. In einer Dreibackenkonfiguration ist jeder Zwischenraum und somit jede Backe von jedem angrenzenden Zwischenraum durch einen Bogen von etwa 120° getrennt. Die Längsachsen der Zwischenräume 132 und der Backen 18 sind angewinkelt bezüglich der Längsachse 112 des Futters, aber schneiden die Futterachse in einem gemeinsamen Punkt vor dem Futterkörper 120.
Der Körper 120 beinhaltet ebenfalls ein Schub- ein Druckringglied 136, welches in einer bevorzugten Ausführungsform einen integralen Teil des Körpers ausbildet. Obwohl nicht vorliegend bevorzugt, kann der Schubring eine separate Komponente von dem Hauptabschnitt des Körpers sein. Wie in Fig. 5 gezeigt, beinhaltet der Schubring 136 einen Leisten- bzw. Simsabschnitt, welcher eine Lageranordnung 142 aufnimmt. Die Lageranordnung beinhaltet einen Lagerkäfig 144 und ein Paar von Unterlegscheiben auf jeder Seite des Käfigs. Lageranordnung 142 kann jede geeignete Konstruktion umfassen, z. B. eine Lageranordnung des Typs wie beschrieben in dem '318 Patent, welches oben durch Referenz hierin beinhaltet ist.
Der Schwanzabschnitt 124 kann einen hinteren zylindrischen Abschnitt beinhalten, welcher eine geriffelte bzw. gerändelte Fläche bzw. Oberfläche 156 darin aufweist, zum Aufnehmen der hinteren Hülse 116. Die hintere Hülse kann auf die geriffelte Fläche gepreßt sein oder könnte in einer Stelle gehalten werden durch Preßpassen ohne Riffeln oder unter Verwendung eines Schlüssels. Sie könnte ebenfalls zurückgehalten werden durch Crimpen, Abstecken, Nieten, Gewindeschneiden bzw. Einfädeln bzw. Schrauben oder jeden anderen geeigneten Mechanismus. In dem Fall, in dem die vorderen und hinteren Hülsen 114 und 116 ersetzt werden durch eine einzelne Hülse, welche sich im wesentlichen über die Länge des Körpers 120 erstreckt, kann eine Rückhaltescheibe auf den Schwanzabschnitt gepreßt oder anderweitig gehalten werden, um die Hülse an dem Körper in der rückwärtigen Richtung zu halten. Die Hülsen können ausgebildet sein aus jedem geeigneten Material, z. B. wie oben beschrieben.
Nasenabschnitt 122 ist schräg bzw. verjüngt und ist angepaßt, um einen Nasenteil 157 aufzunehmen, um eine axiale Bewegung der vorderen Hülse 114 in Vorwärtsrichtung bezüglich des Futterkörpers zu verhindern. Alternativ kann ein Schnappring oder ein anderer geeigneter Mechanismus verwendet werden, um axial die Hülse zurückzuhalten. Nasenteil 157 kann auf den Nasenabschnitt 122 gepreßt oder auf eine andere geeignete Weise befestigt werden. Rückwärtige axiale Bewegung der Hülse auf dem Körper wird verhindert durch Schubring 136 durch Lageranordnung 142.
Die innere Fläche bzw. Oberfläche 159 der vorderen Hülse definiert weibliche Gewinde bzw. Muttergewinde 158. Die Gewinde sind eine modifizierte quadratische Gewindeformation bzw. Flachgewindeformation in einer Achtpitchkonfiguration bzw. achter-Teilungkonfiguration entlang der Länge der Hülse 114. Es sollte jedoch verstanden werden, daß jede geeignete Gewindeform oder -formation eingesetzt werden kann, z. B. ein modifiziertes Sägezahngewinde. Somit können die quadratischen Grenzflächen bzw. Schnittstellen bzw. Interfaces zwischen der äußeren Fläche und der hinteren Seite und/oder vorderen Seite des Gewindes 158 ersetzt werden durch eine gekrümmte Grenzfläche bzw. Schnittstelle bzw. Interface.
Eine Mutter 160 beinhaltet ein männliches Gewinde bzw. Vatergewinde bzw. Schraubengewinde 162, welches sich um eine äußere umfängliche Fläche bzw. Oberfläche 164 erstreckt. Das Gewinde 162 weist dieselbe Ganghöhe bzw. Steigung bzw. Teilung wie das Gewinde 158 auf, so daß, wenn das Gewinde 162 von dem Gewinde 158 aufgenommen wird, eine relative Drehung zwischen der Hülse 114 und der Mutter 160 die Mutter axial innerhalb der Hülse bewegt. Insbesondere in dem Fall, in dem die Mutter geformt bzw. gegossen ist, kann das Gewinde 162 geneigte bzw. ansteigende Seiten aufweisen, z. B. mit etwa einer 5° Steigung, welche sich von der Fläche 164 zu dem äußeren Umfang des Gewindes erstrecken.
Die Mutter 60 beinhaltet drei gleichwinklig voneinander beabstandete Schlitze 166, welche sich axial durch die Mutter erstrecken und entsprechende Endabschnitte 168 der Backen 18 dadurch aufnehmen. Jeder Endabschnitt weist einen im allgemeinen rechteckigen Querschnitt auf, welcher dem Querschnitt eines Schlitzes 166 entspricht, so daß der Schlitz gleitend den Endabschnitt der Backe aufnimmt aber Drehung der Backe um die Backenachse verhindert.
Jeder Endabschnitt 168 definiert einen Schlitz 176, welcher sich im allgemeinen radial in den Endabschnitt erstreckt. Die Endabschnitte erstrecken sich durch die Schlitze 166, so daß die Schlitze 176 hinter und parallel zu der hinteren Seite der Mutter 160 sind.
Jeder Schlitz 176 nimmt einen entsprechenden länglichen Federarm 180 auf, welcher sich nach innen von und im allgemeinen umfänglich innerhalb eines Stahlhinterrings 182 erstreckt. Arme 180 spannen ihre distalen Enden radial nach innen bezüglich dem Hinterring 182 vor. Somit greifen die Federarme 180 die Backenendabschnitte, um Drehung des Rings 182 um die Futterachse 112 zu verhindern, wenn die Backen 18 in den Schlitzen 132 aufgenommen werden. Des weiteren fixieren die Arme 180 axial den Ring 182 bezüglich der Backen.
Wie offensichtlich von Fig. 5 und 6, können die Backen 18 nicht rückwärts durch die Mutter 160 passieren, und der Ring 182 verhindert, daß sich die Backen in der Vorwärtsaxialrichtung bezüglich der Mutter bewegen. Des weiteren passieren die Backen durch sowohl die Mutterschlitze 166 und Körperschlitze 132, wodurch sie drehbar die Mutter bezüglich des Körpers sichern. Da sich die Mutter nicht bezüglich des Körpers drehen kann, bewegt eine Drehung der Hülse 114 bezüglich des Körpers die Mutter 160 axial bezüglich der Futterachse 112 durch das Zusammenwirken zwischen den Gewinden 162 und 158. Abhängig von der Drehrichtung der Hülse bewegt sich die Mutter axial vorwärts oder rückwärts auf dem Körper, um die Backen 18 axial in den Schlitzen 132 zu einer offenen oder geschlossenen Position zu bewegen.
Federarme 180 helfen die Backen in einer ausgerichteten Position in den Zwischenräumen 132 zu halten. Es sollte jedoch verstanden werden, daß jeder geeignete Mechanismus verwendet werden kann, um die Backen axial innerhalb der Backenzwischenräume zu halten. Zum Beispiel kann der Hinterring 182 ersetzt werden durch einen Schraubenfederring bzw. ringförmige Schraubenzugfeder oder jeden anderen geeigneten Zurückhalter, wie einen aufdehnbaren bzw. aufweitbaren Polymerkragen bzw. -bund, welcher eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die Backenendabschnitte 168 bewirkt. Alternativ kann die Mutter ausgebildet sein mit T-förmigen Schlitzen oder zylindrischen Bohrungen anstatt von Schlitzen 166. Jeder der drei gleichwinklig beabstandeten T-förmigen oder zylindrischen Schlitze erstreckt sich radial in die Mutter und kann sich vollständig durch die Mutter erstrecken. Backenendabschnitte 168 sind in einer entsprechenden T-Form oder Halbkreisform ausgebildet, so daß die Schlitze gleitbar die entsprechenden Backenenden aufnehmen. Die Schlitze erlauben es den Backenenden, sich radial zu bewegen, wie die Mutter die Backen zwischen offenen und geschlossenen Positionen bewegt. Eine trockene Schmiermittel- bzw. Gleitmittelbeschichtung kann vorgesehen sein auf den Backenenden und/oder Mutterschlitzen, um diese Bewegung zu vereinfachen. Die Zusammenarbeit zwischen den Backenenden und den Mutterschlitzen hält die Backen in dem richtigen Winkel bezüglich der Mutter, so daß die Backen in Ausrichtung mit den Backenzwischenräumen in dem zusammengebauten Futter gehalten werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann ein Führungsring auf den Schubring 136 gepreßt werden. Drei gleichwinklig beabstandete Zinken erstrecken sich nach hinten von dem Ring gegen entsprechende Backen 18 in Rückwärtsrichtung von den Backenzwischenräumen 132, wodurch die Backen in axialer Ausrichtung mit den Zwischenräumen gehalten werden. Hinterring 182 ein Schraubenfederring oder eine Mutter-Schlitz-Konfiguration kann verwendet werden in Verbindung mit dem Führungsring.
Eine Drehung der Hülse 114 im Uhrzeigersinn, wenn von dem Nasenabschnitt 122 gesehen, bewegt die Mutter 160 axial nach vorne bezüglich der Futterachse 112, wodurch die Backen 18 zu einer geschlossenen Position bewegt werden. Umgekehrt bewegt eine Drehung der vorderen Hülse gegen den Uhrzeigersinn die Backen in einer öffnenden Richtung. Ein Stop bzw. Stopper bzw. Anschlag 192 ist an der hinteren Kante bzw. Rand des Gewindes 158 vorgesehen. Wenn die Backen eine vollständig geöffnete Position erreichen, liegt eine hintere Kante bzw. Rand 194 des Gewindes 162 an dem Stop 192 an. Dies verhindert weitere Drehung der Hülse bezüglich der Mutter und verhindert dadurch, daß sich die Backen in den hinteren Bereich des Futter festfressen. Ein ähnlicher Stop bzw. Anschlag 196 ist vorgesehen an dem vorderen Ende des Gewindes 158, um eine vordere Kante bzw. Rand 198 des Gewindes 162 zu stoppen, um zu verhindern, daß die Backen sich in der vollständig geschlossenen Position festfressen, wenn sich kein Werkzeug in der Futterbohrung befindet.
Das Gewinde 162 definiert eine Drehung um Fläche 164 der Mutter 160. Ein Zwischenraum zwischen den Gewindekanten 194 und 198 weist eine winklige Breite auf, welche größer ist als die Breite des Stops 192. Dies erleichtert den Zusammenbau des Futters, indem die Mutter direkt angeordnet werden kann auf dem Gewinde 152 über dem Stop. Die hintere Hülse 116 verhindert dann, daß die Mutter sich von der vorderen Hülse löst, wenn das Futter sich in einer vollständig geöffneten Position befindet.
Nun bezugnehmend auf Fig. 7 und 10, können die Backen 18 ebenfalls beinhaltet sein in einem schnell schließenden Futter bzw. Spannfutter bzw. Aufspannvorrichtung 200, welches eine vordere Hülse bzw. Buchse 214, eine optionale hintere Hülse bzw. Buchse 216 und drei Backen 18 aufweist. Ein Körper 220 ist im wesentlichen zylindrisch in der Form und beinhaltet einen Nasen- oder vorderen Abschnitt 222 und einen Schwanz- bzw. rückwärtigen Abschnitt 224. Eine axiale Bohrung 226 ist in dem Nasenabschnitt ausgebildet und ist etwas größer als der größte Werkzeugschaft, welchen aufzunehmen das Futter entworfen ist.
Der Körper 220 definiert eine Gewindebohrung 228 in seinem Schwanzabschnitt. Wie oben bemerkt, kann die Bohrung 228 eine kegelig verjüngte bzw. konische Bohrung von einer Standardgröße sein, um mit einem kegelig verjüngten bzw. konischen Antriebsschaft zusammenzupassen. Des weiteren kann der Körper 220 integral ausgebildet sein mit dem Antriebsschaft. Die Bohrungen 226 und 228 können an einem zentralen Bereich 230 des Körpers 220 miteinander in Verbindung sein. Der zentrale Bereich 230 kann ausgebildet sein mit einem Sockel bzw. Muffe bzw. Fassung, um einen Antriebsbohrereinsatz bzw. -spitze bzw. -bohrer bzw. -bit zu akzeptieren bzw. aufzunehmen, so daß der Körper auf die Spindel durch den Bohrereinsatz geschraubt werden kann.
Der Körper 220 definiert ebenfalls drei Zwischenräume bzw. Durchtritte bzw. Laufgänge 232, um jeweils die drei Backen 18 aufzunehmen. In einer Dreibackenkonfiguration ist jeder Zwischenraum und somit jede Backe von jedem anliegenden bzw. angrenzenden Zwischenraum durch einen Bogen von etwa 120° getrennt. Die Längsachsen der Zwischenräume 232 und der Backen 18 sind angewinkelt bezüglich der Längsachse 212 des Futters, aber schneiden die Futterachse in einem gemeinsamen Punkt vor dem Futterkörper 220.
Der Körper 220 beinhaltet einen Schub- bzw. Druckring 236, welcher integral ausgebildet sein kann mit oder getrennt von dem Körperhauptbereich.
Der Schwanzabschnitt 224 kann beinhalten einen hinteren zylindrischen Bereich, welcher eine geriffelte bzw. gerändelte Fläche bzw. Oberfläche 256 daran aufweist, zum Aufnehmen der hinteren Hülse 216. Die hintere Hülse kann auf die geriffelte Fläche gepreßt werden oder kann am Platz gehalten werden durch Preßpassen ohne Riffeln bzw. Rändeln oder durch die Verwendung eines Schlüssels. Sie könnte ebenfalls gehalten werden durch Crimpen, Abstecken, Nieten, Gewindeschneiden bzw. Einfädeln bzw. Schrauben oder einen anderen geeigneten Sicherungsmechanismus. In dem Fall, in welchem die vorderen und hinteren Hülsen 214 und 216 ersetzt werden durch eine einzelne Hülse, welche sich im wesentlichen über die Länge des Körpers 220 erstreckt, kann eine Rückhaltescheibe angeordnet werden oder anders gehalten werden auf dem Schwanzabschnitt 224, um die Hülse an dem Körper in der rückwärtigen Richtung zu halten.
Die äußere umfängliche Fläche der Hülse 214 kann geriffelt bzw. gerändelt sein oder kann versehen sein mit longitudinalen Rippen oder anderen Vorsprüngen, um es dem Bediener zu ermöglichen, sie sicher zu greifen. Auf dieselbe Weise kann die umfängliche Oberfläche der hinteren Hülse 216, wenn eingesetzt, geriffelt bzw. gerändelt oder gerippt sein, wenn gewünscht. Die vorderen und hinteren Hülsen können hergestellt sein aus einem geeigneten Material wie oben beschrieben.
Die innere Fläche bzw. Oberfläche der Hülse 214 definiert drei weibliche Gewinde bzw. Muttergewinde 258A, 258B und 258C. Die Gewinde sind eine quadratische Gewindeformation bzw. Flachgewindeformation. Die Mutter 260 beinhaltet drei männliche Gewinde bzw. Vatergewinde bzw. Schraubengewinde 262A, 262B und 262C, welche in den Gewinden 258A, 258B bzw. 258C aufgenommen sind. Wie nachfolgend im Detail beschrieben, ist die Mutter 260 drehbar an den Körper 220 fixiert. Entsprechend treibt eine Drehung der Hülse 216 um den Körper die Mutter 260 axial innerhalb der Hülse an. Die Hülsengewinde 258A, 258B und 258C und Muttergewinde 262A, 262B und 262C stellen eine Einser-Ganghöhe bzw. -Schrittweite bzw. -Teilung bzw. -Steigungskonfiguration entlang der Länge der Hülse 214 bereit, indem eine komplette relative Drehung zwischen der Hülse 214 und Mutter 260 die Mutter etwa 2,54 cm (1 inch) axial innerhalb der Hülse bewegt.
Drei weibliche Gewinde und drei männliche Gewinde werden verwendet, um eine relativ schmale Mutter zu erlauben. Das heißt, es ist bevorzugt, daß das Muttergewinde sich im wesentlichen vollständig um den äußeren Umfang der Mutter erstreckt, so daß die Mutter im Gleichgewicht verbleibt während der Bedienung des Futters. Wenn ein einzelnes weibliches/männliches Gewindepaar verwendet wird, würde es das männliche Gewinde um den Umfang der Mutter erfordern, daß die Mutter länger ist in der axialen Richtung, als in dem Fall, in dem die Dreigewindekonfiguration verwendet wird. Nichts desto Trotz, sollte verstanden werden, daß die vorliegende Erfindung andere Gewindekonfigurationen umfaßt bzw. einschließt, z. B. Eingewinde- bzw. Einwindungs-, Zweigewinde- bzw. Zweiwindungs- und Viergewinde- bzw. Vierwindungs-Anordnungen.
Die Mutter 260 ist gleitbar aufgenommen über einem Körperabschnitt 264 einer Schub- bzw. Druckplatte 266. Ein Flansch bzw. Bund 268 erstreckt sich radial nach außen von dem Plattenkörper 264, definiert eine Leiste bzw. Sims 270, auf welche eine Lageanordnung 272 aufgenommen ist. Die Lageanordnung 272 beinhaltet eine erste Laufrille bzw. -rinne 274 mit einem Rücksprung 276, welcher um die radiale nach auswärts gerichtete Kante bzw. Rand ihrer hinteren Seite definiert ist. Eine entgegengesetzte bzw. gegenüberliegende Laufrille bzw. -rinne 278 beinhaltet eine Umhüllung bzw. Haube bzw. Schutzkragen 280, welcher sich axial nach vorwärts davon erstreckt. Der Schutzkragen definiert eine Vielzahl von Federarmen 282, welche axial nach vorwärts in Richtung einer Unterlegscheibe 274 vorgespannt sind, so daß Laschen 284, welche an den distalen Enden der Arme 282 definiert sind, mit den entsprechenden Rücksprüngen 276 eingreifen. Wenn, wie nachfolgend beschrieben, die Mutter 262 bezüglich der Schubplatte 266 rotiert, überwinden Reibungskräfte zwischen der Unterlegscheibe 274 und der Schubplatte 266 und zwischen der Unterlegscheibe 278 und der Mutter 260 die Verbindung zwischen den Unterlegscheiben 278 und 274, welche bereitgestellt wird durch das Ineinandergreifen der Laschen 284 in die Rücksprünge 276. Somit sind die Federarme 282 abgelenkt, so daß jede Lasche 284 sich aus ihrem Rücksprung 276 hinausbewegt und in den nächsten Rücksprung. Fortgesetzte Drehung der Mutter 260 bezüglich der Schubplatte bewegt die Laschen 284 in und heraus von sukzessiven Rücksprüngen, wobei ein klickendes Geräusch erzeugt wird, was dem Benutzer anzeigt, daß das Futter sich einer vollständig geschlossenen Position nähert.
In einer anderen Ausführungsform beinhaltet die Unterlegscheibe 274 radial ausgerichtete Rücksprünge in ihrer hinteren Seite, so daß jeder der Lagerbälle bzw. -kugeln 286 in einem entsprechenden Rücksprung aufgenommen wird. Auf Federarme 282 wird verzichtet. Wenn relative Drehung zwischen Mutter 260 und der Schubplatte 266 relative Drehung zwischen den Unterlegscheiben 278 und 274 bewirkt, rollt jede Kugel 286 aus ihrem Rücksprung in den nächsten Rücksprung. Fortgesetzte Drehung setzt die Bewegung der Kugel durch sukzessive Rücksprünge fort, was ein klickendes Geräusch bewirkt, das dem Bediener anzeigt, daß das Futter sich einer vollständig festgezogenen Position nähert, wie nachfolgend beschrieben. Die Mutter 260 wird drehbar bezüglich der Schubplatte 266 durch eine Torsionsfeder 290 gehalten. Die Torsionsfeder 290 beinhaltet Enden 292 und 294, welche in entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Löchern 296 bzw. 298 aufgenommen sind.
Eine Arretier- bzw. Sperrkugel 300 ist aufgenommen in einer der drei Vertiefungen 302 in dem Schub- bzw. Druckplattenkörperabschnitt 264, abhängig von den Löchern 296 und 298, welche die Torsionsfederenden aufnehmen, so daß die Kugel 300 in einer Rille bzw. Nut 304 in dem inneren Durchmesser der Mutter 260 aufgenommen ist. Die Kugel 300 stellt einen Stop bzw. Anschlag bereit gegen die Kanten bzw. Ränder der Rille 304, wodurch der Bereich beschränkt wird, über welchen die Mutter 260 sich drehen kann bezüglich der Schubplatte. Während des normalen Betriebs, bevor sich das Futter auf einen Werkzeugschaft schließt, sitzt die Kugel 300 bevorzugt gegen bzw. an einer Seite der Rille 304, so daß wenn sich das Futter auf einen Werkzeugschaft schließt, Drehung der Mutter 260 erlaubt ist durch die gesamte Winkelbreite der Rille 304. Es sollte verstanden werden, daß die Länge der Rille 304 verändert werden kann wie gewünscht, um einen größeren Bereich der Drehbewegung der Mutter 260 bezüglich der Schubplatte 266 zu erlauben. Zum Beispiel ist in einer bevorzugten Ausführungsform die Winkelbreite der Rille 304 etwa 240°.
Ebenfalls bezugnehmend auf Fig. 11, beinhaltet die Schubplatte 266 drei gleichwinklig beabstandete radiale Schlitze 306, welche im wesentlichen T-förmig sind. Ein Endbereich 308 einer jeden Backe 18 ist ausgebildet in einer kooperierenden bzw. dazupassenden T-Form, so daß die Schlitze 306 gleitbar die entsprechenden Backen aufnehmen. Die Schlitze erlauben es den Backenenden, sich radial zu bewegen, wenn die Schubplatte die Backen zwischen offenen und geschlossenen Positionen bewegt. Eine trockene Schmiermittelbeschichtung kann vorgesehen sein an den Backenenden und/oder Schlitzen 306, um diese Bewegung zu erleichtern. Die Zusammenarbeit zwischen den Backenenden und Schlitzen 306 hält die Backen in dem richtigen Winkel bezüglich der Schubplatte, so daß die Backen in Ausrichtung gehalten werden in den Backenzwischenräumen in dem zusammengebauten Futter. Schlitze 306 können ebenfalls zylindrisch in der Form sein, z. B. wie in der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform gezeigt, und jeder Backenendabschnitt 308 kann ausgebildet sein in einer kooperierenden bzw. dazupassenden halbkreisförmigen Form, so daß die Schlitze 306 die entsprechenden Backen aufnehmen.
Wieder bezugnehmend auf Fig. 7 und 10, beinhaltet der Körpernasenabschnitt 222 Gewinde 310, welche mit Gewinden 312 an einem vorderen Ende der Hülse 214 eingreifen. In der dargestellten Ausführungsform sind die Gewinde 312 ausgebildet entlang der inneren Oberfläche eines metallischen Einsatzes 314. Die äußere Oberfläche des Einsatzes 314 ist geriffelt bzw. gerändelt bei 316 und ist an dem vorderen Ende der Hülse 214 in einer Preßpassung bei 318 aufgenommen. Gewinde 310 und 312 bilden einen zweiten Feststell- bzw. Festlegmechanismus mit Gewinde aus mit einer höheren Ganghöhe bzw. Steigung als der erste Feststellmechanismus mit Gewinde, welcher zwischen den Gewinden 258 und 262 ausgebildet ist.
Da die Backen 18 in den Backenzwischenräumen 232 aufgenommen sind, wird Drehung der Backen um die Futterachse verhindert. Die Aufnahme der Backen 308 durch Schlitze 306 hält die Schubplatte 266 drehbar bezüglich des Futterkörpers 220. Wenn sich das Futter zwischen einer vollständig geöffneten Position und einer vollständig geschlossenen Position befindet, in welcher die Futterbacken aufeinander oder auf ein Werkzeug geschlossen sind, ist die Reibung zwischen den Muttergewinden 262 und Gewinde 258 nicht ausreichend, um die Mutter 260 gegen die Kraft der Torsionsfeder 290 zu drehen. Somit im Betrieb und bezugnehmend auf Fig. 8, bewegt Drehung der Hülse 214 im Uhrzeigersinn (wenn betrachtet von der Vorderseite des Futters 200) die Mutter 260 axial vorwärts bezüglich der Hülse wie bei Pfeil 318 angedeutet. Die Mutter 260 drückt vorwärts gegen die Schubplatte 266 durch die Lageanordnung 272, wobei die Lageanordnung vorwärts bezüglich des Körpers 220 bewegt wird. Die Schubplatte 266 wiederum treibt die Backen 18 axial vorwärts in ihren Zwischenräumen 232, wodurch das Futter in Richtung einer geschlossenen Position bewegt wird. Drehung der Hülse 214 in der entgegengesetzten Richtung bewegt die Mutter 260 axial nach hinten bezüglich der Hülse, wie angedeutet durch Pfeil 320. Da die Mutter 260 in der axialen rückwärtigen Richtung beschränkt ist bezüglich der Schubplatte 266 durch einen Schnappring 314, trägt die Mutter die Schubplatte 266 und Backen 18 axial rückwärts in Richtung der offenen Position des Futters. Entsprechend treibt sowohl in der öffnenden als auch in der schließenden Richtung die Hülse 214 axial die Backen durch relative Drehung zwischen der Hülse und der Mutter. Das heißt, die Hülse greift antreibend mit den Backen ein durch Gewinde 258 und 262.
Hülsengewinde 312 drehen sich ebenfalls um die Körpergewinde 310, wenn die Hülse 214 sich dreht. Gewinde 312 sind in der entgegengesetzten Richtung des Gewindes 258 und die Gewinde 310 sind in der entgegengesetzten Richtung des Gewindes 262. Somit, wenn die Hülse 214 sich in der schließenden (im Uhrzeigersinn) Richtung dreht, bewegt sich die Hülse 214 an den Gewinden bzw. Gewindegängen 310 axial vorwärts bezüglich des Körpers in Richtung 318. Wenn die Hülse in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, bewegt sich die Hülse rückwärts an den Gewinden 310 in Richtung 320.
Entsprechend, wenn die Hülse 214 in der schließenden Richtung gedreht wird, bewegt sich die Mutter 260 vorwärts in Richtung 318 innerhalb der Hülse, während sich die Hülse 214 gleichzeitig vorwärts in Richtung 318 bewegt bezüglich des Körpers an den Körpergewinden 310. Da die Gewinde 312 und 310 eine höhere Ganghöhe bzw. Steigung definieren als die Gewinde 258 und 262, bewegt sich die Mutter 260 schneller vorwärts bezüglich der Hülse als die Hülse 214 sich vorwärts bezüglich des Körpers bewegt. Zum Beispiel in der in Fig. 8 dargestellten Einser-Ganghöhenkonfiguration bzw. -Teilungskonfiguration, werden etwa zwei vollständige Drehungen der Hülse 214 nötig, um die Mutter 260 von ihrer hintersten Position bezüglich der Hülse zu ihrer vordersten Position, wie in Fig. 7 gezeigt, zu bewegen. In diesen zwei Drehungen bewegt sich die Hülse 214 nur 0,158 cm (1/16 inch) vorwärts auf dem Körper 220.
Bezugnehmend auf Fig. 9, wenn die Hülse 214 so gedreht wird, daß sich die Backen 18 auf einen Werkzeugschaft 322 schließen, können die Backen 18, die Schubplatte 266 und die Mutter 260 nicht ihre Vorwärtsaxialbewegung fortführen. Entsprechend zieht fortgesetzte Drehung der Hülse 214 das Gewinde 258 gegen das Gewinde 262 fest. Die Reibungskraft zwischen den Gewinden 258 und 262 überwindet den Widerstand der Torsionsfeder 290, und die Mutter 260 dreht sich mit der Hülse 214 bezüglich der Schubplatte und des Futterkörpers. Diese Drehung trägt die Hülse 214 vorwärts an den Körpergewinden 310, wodurch die Mutter 260 vorwärts gegen die Schubplatte 266 gedrückt wird durch die Lageanordnung 272. Die Schubplatte wiederum drückt weiter die Backen 18 nach unten auf den Werkzeugschaft 322. Wie oben diskutiert, bewirkt eine Drehung zwischen der Mutter 260 und der Schubplatte 266 ein klickendes Geräusch des Lagers 272 und ist beschränkt durch die winklige Breite der Rille 304 in der Mutter 260 (Fig. 10).
Wenn sich die Gewinde 312 auf dem Gewinde 310 festziehen, zieht die Vorwärtskraft der Hülse 214 gegen die Mutter 260 weiter die Gewinde 258 und 262 fest. Wenn die Bedienperson die Hülse 214 löst, verbleiben die Hülse und die Mutter in ihren festgezogenen Drehpositionen bezüglich des Futterkörpers.
Entsprechend beinhaltet das Futter 200 einen primären Festziehmechanismus und einen sekundären Festziehmechanismus. Der primäre Festziehmechanismus, Gewinde 258 und 262, bewegt die Backen 18 schnell radial in Richtung und weg von der Futterachse. Die niedrige Ganghöhe dieser Gewinde jedoch stellt einen relativ geringen mechanischen Vorteil bereit, wenn die Backen sich auf dem Werkzeug festziehen. Ein größerer Vorteil wird bereitgestellt durch die Gewinde 312 und 310 mit einer höheren Ganghöhe, und es ist dieses sekundäre Festziehen, welches schlußendlich die Backen 18 auf dem Werkzeugschaft festzieht.
Wie oben angedeutet, ist das primäre Gewinde ein Einser-Ganghöhengewinde und das sekundäre Gewinde ein 32er-Ganghöhengewinde. Es sollte jedoch verstanden werden, daß die Steigungs- bzw. Ganghöhenwerte und das Steigungs- bzw. Ganghöhenverhältnis sich verändern kann wie geeignet für Anforderungen und Konstruktionen eines gegebenen Futters. Im allgemeinen ist die primäre Ganghöhe so, daß sich das Futter schnell öffnet und schließt und drehbar in der schließenden Richtung verriegelt bzw. verrastet, wenn sich die Backen aufeinander oder auf ein Werkzeug schließen. Das heißt, wenn sich die Backen schließen, kann eine Bedienperson nicht die Gewinde in der schließenden Richtung relativ drehen. Die sekundäre Gewindeganghöhe ist so, wenn sich die Backen schließen, die Gewinde einen ausreichenden mechanischen Vorteil bereitstellen, daß die Bedienperson die relative Drehung in der schließenden Richtung fortführen kann.
Um das Futter zu öffnen, dreht die Bedienperson die Hülse 214 in der öffnenden Richtung. Die Hülse 214 bewegt sich axial rückwärts in Richtung 320 bezüglich des Futterkörpers 220 an den Gewinden 310. Dies löst den Keil zwischen den Gewinden 258 und 262, wodurch es der Torsionsfeder 290 erlaubt wird, die Mutter zurück in ihre ursprüngliche Drehposition bezüglich der Schubplatte 266 und des Futterkörpers zu tragen. Fortgesetzte Drehung der Hülse 214 bewegt die Mutter, Schubplatte und Backen axial rückwärts und weg von dem Werkzeugschaft.
Fig. 12 und 13 zeigen eine weitere Ausführungsform des Futters 200. Das Futter ist ein Einhülsenfutter, und die äußere Oberfläche der Hülse 214 erstreckt sich zu dem Hinteren des Futterkörpers 220. Eine Abdeckungsplatte 324 ist axial an dem Körper 220 durch Schnappringe 326 und 328 gehalten. Die Hülsengewinde 312 und Körpergewinde 310 (Fig. 7) sind ersetzt durch Gewinde 330 an der inneren umfänglichen Oberfläche der Mutter 260, und Gewinde 332 an der äußeren umfänglichen Oberfläche des Körperbereichs der Schubplatte 266. Die Lageanordnung 272 ist angeordnet zwischen der Hülse 214 und dem Körperschubring 236. Ein Schnappring 334 hält die Hülse 214 in der Axialvorwärtsrichtung an dem Körper 220.
In dieser Ausführungsform sind die Gewinde 258 und 262 in einer Achter-Ganghöhenkonfiguration ausgebildet. Die Mutter 260 definiert zwei Gewinde 262A und 262B um ihren äußeren Umfang. Die innere Oberfläche der Hülse 214 definiert zwei Gewinde 258A und 258B, welche die Gewinde 262A bzw. 2628 aufnehmen. Gewinde 330 und 332 definieren eine 32er-Ganghöhe.
Reibung zwischen Gewinden 258 und 262 ist normalerweise nicht ausreichend, um die Kraft der Torsionsfeder 290, welche die Mutter und Schubplatte drehbar zusammenhält, zu überwinden. Entsprechend, wenn das Futter 200 sich zwischen einer vollständig geöffneten und vollständig geschlossenen Position befindet, treibt eine Drehung der Hülse 214 im Uhrzeigersinn (wenn vom Vorderen des Futters 200 gesehen) die Mutter 260 axial nach vorne bezüglich der Hülse 214 und dem Körper 220 in Richtung 318. Die Mutter 260 ist axial gehalten zu der Schubplatte 268 durch Gewinde 330 und 332. Somit bewegt eine Bewegung der Mutter 260 in Richtung 318 ebenfalls die Schubplatte 266, wodurch die Backen 218 in den Zwischenräumen 232 in Richtung der Futterachse bewegt werden.
Wenn die Backen auf ein Werkzeug klemmen, üben die Backen 18 eine rückwärtige Kraft auf die Hülse 214 durch die Schubplatte 266 und Mutter 260 aus. Fortgesetzte Drehung der Hülse 214 krallt bzw. verkeilt die Gewinde 258 und 262. Obwohl ein Keil sich ebenfalls entwickelt zwischen den Gewinden 330 und 332, ist die Drehkraft, welche auf die Mutter durch die Hülse 214 bewirkt wird, größer als der Widerstand, welcher durch die Gewinde 330 und 332 bewirkt wird, aufgrund der viel kleineren Ganghöhe der Gewinde 258 und 262. Die Drehkraft überwindet ebenfalls den Widerstand der Feder 290 (etwa 564,9.10-3 bis 1129,8.10-3 J bzw. 5 bis 10 inch-lbs). Somit fängt die Mutter 260 an, sich mit der Hülse an den Gewinden bzw. Gewindegängen 332 zu drehen gegen die Feder.
Gewinde 330 haben dieselbe Orientierung wie Gewinde 258, und die Gewinde 232 haben dieselbe Orientierung wie die Gewinde 262. Somit dreht eine Drehung der Mutter 260 mit der Hülse 214 in der schließenden Richtung die Mutter an den Gewinden 332, so daß die Mutter und Schubplatte sich axial getrennt voneinander bewegen. Da die Lageranordnung 272 und der Körperschubring verhindern, daß die Hülse und die Mutter sich rückwärts bewegen, zwingt diese Drehung die Schubplatte 266 axial nach vorwärts, wodurch die Backen 18 weiter auf den Werkzeugschacht heruntergedrückt werden. Fortgesetzte Drehung verkeilt die Gewinde 330 und 332. Dieses Verkeilen überwindet die Kraft der Torsionsfeder 290, so daß wenn eine Bedienperson die Hülse löst, das Futter in der vollständig festgezogenen Position verbleibt.
Um das Futter zu öffnen, dreht die Bedienperson die Hülse 214 in der öffnenden (im Uhrzeigersinn) Richtung. Diese dreht die Mutter 260 in die öffnende Richtung bezüglich der Schubplatte 266, wobei die Schubplatte 266 bewegt wird und deshalb Backen 18, axial weg von dem Werkzeugschaft. Wenn die Mutter in ihre ursprüngliche Drehposition an der Schubplatte zurückkehrt, bewegt weitere Drehung der Hülse 214 die Mutter, Schubplatte und Backen axial nach hinten weg von dem Werkzeug.
Es sollte verstanden werden, daß verschiedene Backenkonfigurationen, einschließlich der in Fig. 2 dargestellten Anordnung, mit dem Futter von Fig. 7-13 eingesetzt werden können.
Während ein oder mehrere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung vorstehend beschrieben wurden, sollte verstanden werden, daß jede und alle äquivalente Realisierungen der vorliegenden Erfindung innerhalb des Bereichs und Geistes davon beinhaltet sind. Die dargestellten Ausführungsformen sind nur zu Beispielszwecken gegeben und sind nicht als Einschränkung der vorliegenden Erfindung gedacht. Zum Beispiel, während die Hülse in den in Fig. 7-13 dargestellten Ausführungsformen eine äußere Oberfläche des Futters bildet, könnte ein Futter in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Hülse beinhalten, welche eine innere Komponente ist, welche sich bezüglich des Körpers dreht, um die Backen anzutreiben. Somit sollte vom Fachmann verstanden werden, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, da Modifikationen durchgeführt werden können. Es ist somit beabsichtigt, daß jede und alle solche Ausführungsformen in der vorliegenden Erfindung beinhaltet sind, wie sie in den wörtlichen und äquivalenten Bereich der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims (25)

1. Futter bzw. Spannfutter bzw. Aufspannvorrichtung zur Verwendung mit einer hand- oder leistungs- bzw. motorangetriebenen Antriebsvorrichtung mit einem drehbaren Antriebsschaft, wobei das Futter umfaßt:
einen im allgemeinen zylindrischen Körper mit einem Nasenabschnitt und ei­ nem Schwanzabschnitt, wobei der Schwanzabschnitt ausgebildet ist, um sich mit dem Antriebsschaft zu drehen und der Nasenabschnitt eine darin ausge­ bildete Axialbohrung aufweist;
eine Vielzahl von Backen, welche bewegbar angeordnet sind bezüglich des Körpers zu und weg von der axialen Bohrung;
eine im allgemeinen zylindrische Hülse bzw. Buchse, in antreibender bzw. treibender Verbindung mit den Backen, so daß eine Drehung der Hülse be­ züglich des Körpers in einer schließenden Richtung die Backen in Richtung der Futterachse bewegt und so daß eine Drehung der Hülse bezüglich des Körpers in einer öffnenden Richtung die Backen weg von der Futterachse be­ wegt;
einen ersten Satz von ineinandergreifenden Gewinden, durch welche die Hül­ se entweder den Körper oder die Backen eingreift, so daß relative Drehung zwischen den ersten Gewinden die Backen in Richtung oder weg von der Futterachse antreibt; und
einen zweiten Satz von ineinandergreifenden Gewinden, durch welche die Hülse mit entweder dem Körper oder den Backen eingreift, so daß relative Drehung zwischen den zweiten Gewinden die Backen in Richtung oder weg von der Futterachse antreibt,
wobei der erste Gewindesatz eine erste Ganghöhe bzw. Steigung bzw. Tei­ lung definiert, so daß wenn die Backen sich schließen, die ersten Gewinde drehbar in der schließenden Richtung verriegeln bzw. verrasten, und wobei der zweite Gewindesatz eine zweite Ganghöhe bzw. Steigung bzw. Teilung definiert, welche größer ist als die erste Ganghöhe, so daß wenn sich die Backen schließen, die zweiten Gewinde relativ drehbar sind in der schließen­ den Richtung.
2. Futter wie in Anspruch 1, wobei die Hülse eine externe Fläche bzw. Oberflä­ che des Futters definiert.
3. Futter wie in Anspruch 1 oder 2, beinhaltend eine Schub- bzw. Druckplatte, welche um den Körper axial bewegbar angeordnet ist in einem treibenden Eingriff mit den Backen, so daß die axiale Bewegung der Schubplatte bezüg­ lich des Körpers die Backen in Richtung und weg von der Futterachse bewegt, abhängig von der axialen Richtung der Bewegung,
beinhaltend eine Mutter, welche axial befestigt und drehbar beschränkt ist be­ züglich der Schubplatte,
wobei die ersten Gewinde an einer äußeren Oberfläche der Mutter und einer inneren Oberfläche der Hülse definiert sind, und
wobei die zweiten Gewinde an der Hülse und dem Körper definiert sind.
4. Futter wie in einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweiten Ge­ winde an einem vorderen Bereich der Hülse und dem Nasenabschnitt des Körpers ausgebildet sind.
5. Futter wie in einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hülse aus ei­ nem Polymermaterial ausgebildet ist und einen metallischen Einsatz beinhal­ tet, an welchem Gewinde des zweiten Gewindesatzes definiert sind.
6. Futter wie in Anspruch 5, wobei der metallische Einsatz in die Hülse gepreßt wird.
7. Futter wie in einem der vorhergehenden Ansprüche und Anspruch 3, wobei die Mutter bezüglich der Schubplatte drehbar ist.
8. Futter wie in einem der vorhergehenden Ansprüche und Anspruch 3, beinhal­ tend eine Feder, welche an die Mutter und die Schubplatte befestigt ist, wobei die Feder gegen relative Drehung zwischen der Mutter und der Schubplatte in der schließenden Richtung vorspannt.
9. Futter wie in Anspruch 8, wobei die Mutter drehbar ist bezüglich der Schub­ platte gegen die Feder über einen beschränkten Drehbereich.
10. Futter wie in Anspruch 8 oder 9, wobei die Mutter eine umfängliche Rille bzw. Nut definiert, welche sich um eine innere Oberfläche bzw. Fläche der Mutter erstreckt, und wobei die Schubplatte einen Stop bzw. Anschlag definiert, wel­ cher sich in die Rille erstreckt, um die Drehung der Mutter innerhalb des Drehbereichs zu beschränken.
11. Futter wie in einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Ganghö­ he innerhalb eines Bereichs von eins bis acht ist.
12. Futter wie in einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Gang­ höhe 32 ist.
13. Futter wie in einem der vorhergehenden Ansprüche,
beinhaltend eine Schub- bzw. Druckplatte, welche um den Körper axial be­ wegbar angeordnet ist in antreibendem Eingriff mit den Backen, so daß axiale Bewegung der Schubplatte bezüglich des Körpers die Backen in Richtung und weg von der Futterachse bewegt, abhängig von der axialen Richtung der Be­ wegung,
beinhaltend eine Mutter, welche an der Schubplatte angeordnet ist,
wobei die ersten Gewinde an einer äußeren Oberfläche der Mutter und einer inneren Oberfläche der Hülse definiert sind, und
wobei die zweiten Gewinde an der Mutter und der Schubplatte definiert sind, so daß Drehung der Mutter bezüglich der Schubplatte an den zweiten Gewin­ den die Mutter axial bezüglich der Schubplatte bewegt.
14. Futter wie in Anspruch 13, wobei die Hülse axial an den Körper fixiert ist.
15. Futter wie in Anspruch 13 oder 14, beinhaltend eine Feder, welche an die Mutter und die Schubplatte befestigt ist, wobei die Feder gegen relative Dre­ hung zwischen der Mutter und der Schubplatte in der schließenden Richtung vorspannt.
16. Futter bzw. Spannfutter bzw. Aufspannvorrichtung für die Verwendung mit einer hand- oder leistungs- bzw. motorangetriebenen Antriebsvorrichtung mit einem drehbaren Antriebsschaft, wobei das Futter umfaßt:
einen im wesentlichen zylindrischen Körper mit einem Nasenabschnitt und einem Schwanzabschnitt, wobei der Schwanzabschnitt gebildet ist, um sich mit den Antriebsschaft zu drehen, und der Nasenabschnitt eine darin ausge­ bildete Axialbohrung aufweist, und eine Vielzahl von winkelig angeordneten Zwischenräumen bzw. Durchtritten bzw. Laufgängen, welche dadurch ausge­ bildet sind und die axiale Bohrung schneiden;
eine Vielzahl von Backen, welche in den Zwischenräumen zu und weg von der Axialbohrung bewegbar angeordnet sind;
eine im allgemeinen zylindrische Hülse bzw. Buchse, welche eine externe Oberfläche bzw. Fläche des Futters definiert, wobei die Hülse sich in antrei­ bender Verbindung mit den Backen befindet, so daß Drehung der Hülse be­ züglich des Körpers in einer schließenden Richtung die Backen in Richtung der Futterachse bewegt und so daß Drehung der Hülse bezüglich des Körpers in einer öffnenden Richtung die Backen weg von der Futterachse bewegt;
eine Schub- bzw. Druckplatte, welche um den Körper axial bewegbar ange­ ordnet ist in antreibendem Eingriff mit den Backen, so daß axiale Bewegung der Schubplatte bezüglich des Körpers die Backen in Richtung und weg von der Futterachse bewegt, abhängig von der axialen Richtung der Bewegung;
eine Mutter, welche axial befestigt und drehbar bezüglich der Schubplatte ist;
eine Feder, welche an die Mutter und die Schubplatte befestigt ist, wobei die Mutter gegen relative Drehung zwischen der Mutter und der Schubplatte in der schließenden Richtung vorspannt;
einen ersten Satz von ineinandergreifenden Gewinden, welche an der Mutter und der Hülse definiert sind, so daß relative Drehung zwischen der Hülse und der Mutter die Mutter und die Schubplatte axial bezüglich des Körpers bewegt; und
einen zweiten Satz von ineinandergreifenden Gewinden, welche an der Hülse und dem Körper definiert sind, so daß relative Drehung zwischen der Hülse und dem Körper die Hülse axial bezüglich des Körpers bewegt,
wobei der erste Gewindesatz eine erste Ganghöhe bzw. Steigung bzw. Tei­ lung definiert, so daß wenn sich die Backen schließen, die Hülse und die Mutter drehbar in der schließenden Richtung verriegeln bzw. verrasten, und
wobei der zweite Gewindesatz eine zweite Ganghöhe bzw. Steigung bzw. Teilung definiert, die größer ist als die erste Ganghöhe, so daß wenn sich die Backen schließen, die Hülse und der Körper relativ drehbar sind in der schlie­ ßenden Richtung.
17. Futter wie in Anspruch 16, beinhaltend ein Lager, welches betätigbar bzw. im Betrieb zwischen der Mutter und der Schubplatte angeordnet ist.
18. Futter wie in Anspruch 16 oder 17, wobei die zweiten Gewinde ausgebildet sind an einem vorderen Bereich der Hülse und des Nasenabschnitts des Kör­ pers.
19. Futter wie in Anspruch 16, 17 oder 18, wobei die Mutter drehbar ist bezüglich der Schubplatte gegen die Feder über einen beschränkten Drehbereich.
20. Futter wie in Anspruch 16, 17, 18 oder 19, wobei die erste Ganghöhe inner­ halb eines Bereichs von eins bis acht ist.
21. Futter wie in Anspruch 16, 17, 18, 19 oder 20, wobei die zweite Ganghöhe 32 ist.
22. Futter bzw. Spannfutter bzw. Aufspannvorrichtung zur Verwendung mit einer hand- oder leistungs- bzw. motorangetriebenen Antriebsvorrichtung mit einem drehbaren Antriebsschaft, wobei das Futter umfaßt:
einen im allgemeinen zylindrischen Körper mit einem Nasenabschnitt und ei­ nem Schwanzabschnitt, wobei der Schwanzabschnitt ausgebildet ist, um sich mit dem Antriebsschaft zu drehen, und der Nasenabschnitt eine darin ausge­ bildete axiale Bohrung und eine Vielzahl von winkelig angeordneten Zwi­ schenräumen bzw. Durchtritten bzw. Laufgängen, welche dadurch ausgebildet sind und die axiale Bohrung schneiden, aufweist;
eine Vielzahl von Backen, welche in den Zwischenräumen bewegbar zu und weg von der axialen Bohrung angeordnet sind;
eine im allgemeinen zylindrische Hülse bzw. Buchse, welche eine externe Oberfläche bzw. Fläche des Futters definiert, wobei die Hülse sich in antrei­ bender Verbindung mit den Backen befindet, so daß eine Drehung der Hülse bezüglich des Körpers in einer schließenden Richtung die Backen in Richtung der Futterachse bewegt und so daß Drehung der Hülse bezüglich des Körpers in einer öffnenden Richtung die Backen weg von der Futterachse bewegt;
eine Schub- bzw. Druckplatte, welche um den Körper axial bewegbar ange­ ordnet ist in antreibendem Eingriff mit den Backen, so daß axiale Bewegung der Schubplatte bezüglich des Körpers die Backen in Richtung und weg von der Futterachse bewegt, abhängig von der axialen Richtung der Bewegung;
eine Mutter, welche um die Schubplatte angeordnet ist;
eine Feder, welche an die Mutter und die Schubplatte befestigt ist, wobei die Mutter gegen relative Drehung zwischen der Mutter und der Schubplatte in der schließenden Richtung vorspannt;
einen ersten Satz von ineinandergreifenden Gewinden, welche an der Mutter und der Hülse definiert sind, so daß relative Drehung zwischen der Hülse und der Mutter die Mutter und die Schubplatte axial bezüglich des Körpers bewegt; und
einen zweiten Satz von ineinandergreifenden Gewinden, welche an der Mutter und der Schubplatte definiert sind, so daß Drehung der Mutter bezüglich der Schubplatte an den zweiten Gewinden die Mutter axial bezüglich der Schub­ platte bewegt,
wobei der erste Gewindesatz eine erste Ganghöhe bzw. Steigung bzw. Tei­ lung definiert, so daß wenn sich die Backen schließen, die Hülse und die Mutter drehbar in der schließenden Richtung verriegeln bzw. verrasten, und
wobei der zweite Gewindesatz eine zweite Ganghöhe bzw. Steigung bzw. Teilung definiert, welche größer ist als die erste Ganghöhe, so daß wenn sich die Backen schließen, die Hülse und der Körper relativ drehbar sind in der schließenden Richtung.
23. Futter wie in Anspruch 22, beinhaltend ein Lager, welches betätigbar zwi­ schen der Hülse und dem Körper angeordnet ist.
24. Futter wie in Anspruch 22 oder 23, wobei die erste Ganghöhe innerhalb eines Bereichs von eins bis acht ist.
25. Futter wie in Anspruch 22, 23 oder 24, wobei die zweite Ganghöhe 32 ist.
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