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Hintergrund der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Spannfutter für einen Steckschlüsseleinsatz,
und insbesondere ein Spannfutter zum lösbaren Aufnehmen
eines Steckschlüsseleinsatzes wie zum Beispiel eines Schraubendrehereinsatzes.
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Diverse
Spannfutter sind entwickelt worden, um ein schnelles Wechseln eines
Treibersteckschlüsseleinsatzes zu ermöglichen.
Ein typisches Schnell-Wechsel-Spannfutter weist einen Körper
mit einem ersten Ende, das mit einem Werkzeug gekuppelt ist, und
einem zweiten Ende mit einer Vertiefung auf, in welcher ein Steckschlüsseleinsatz
lösbar aufgenommen ist. Eine Hülse ist um den
Körper herum montiert und längs einer Längsachse
des Körpers zwischen einer Kupplungsposition, in welcher
eine Kugel mit dem Schaft des Steckschlüsseleinsatzes im
Eingriff ist und dadurch den Schaft festhält, und einer
Freigabeposition verschiebbar, in welcher die Kugel mit dem Schaft
außer Eingriff ist, um die Entnahme des Steckschlüsseleinsatzes
zu ermöglichen. Eine Feder spannt die Hülse in
die Kupplungsposition vor. Ein Beispiel eines solchen Spannfutters
ist in dem
U.S. Patent Nr. 4,629,375 offenbart.
Jedoch erfordert das in dem
U.S.
Patent Nr. 4,629,375 offenbarte Spannfutter einen Endring,
um ein Lösen der Hülse von dem Schaft zu verhindern,
was zu einer Erhöhung des Gesamtgewichts und der Kosten
führt. Außerdem steht der Steckschlüsseleinsatz
mit keinem Element in Eingriff und kann ungehindert herausfallen,
wenn die Hülse in der Freigabeposition ist, was zu Problemen
während des Wechselns des Steckschlüsseleinsatzes
führt. Bei einem Lösungsvorschlag, das Herausfallen
des Steckschlüsseleinsatzes zu vermeiden, ist im Inneren
des Körpers zum Anziehen des Steckschlüsseleinsatzes
ein Magnet aufgenommen. Jedoch kann eine solche Vorrichtung nicht
an Standorten mit elektronischen Geräten genutzt werden,
da von dem Magneten Störungen hervorgerufen werden. Ferner
werden die Spannfutter normalerweise in einer öligen Umgebung
verwendet, so dass die Finger des Benutzers oft abrutschen, was zu
Problemen während des Auswechselns der Steckschlüsseleinsätze
führt. Außerdem ist bekannt, dass, wenn zum Festziehen
oder Lösen eines Befestigungsmittels wie einer Schraube
ein Werkzeug benutzt wird, das Drehen der lockeren Schraube mit
einem Werkzeug mühsam und ineffizient ist.
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Folglich
besteht ein Bedarf an einem Spannfutter, welches ein leichtes Entfernen
des Steckschlüsseleinsatzes und ein schnelles Drehen des Spannfutters
ermöglicht, um das Befestigungsmittel in einem lockeren
Zustand schnell zu drehen.
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Kurzübersicht der
Erfindung
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Die
Erfindung schafft gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
ein Spannfutter, das einen Körper mit einem ersten Ende
und einem zweiten Ende aufweist, das vom ersten Ende längs
einer Längsachse des Körpers einen Abstand hat.
Das zweite Ende des Körpers weist eine Eingriffsvertiefung
auf, die zum lösbaren Aufnehmen des Steckschlüsseleinsatzes
eingerichtet ist. Das zweite Ende des Körpers weist an
seinem Außenumfang ferner eine Ringnut auf. Die Ringnut
weist einen Positionierungsabschnitt mit einer Öffnung
auf, die sich in die Eingriffsvertiefung hinein erstreckt. Das erste
Ende des Körpers ist zum lösbaren Kuppeln mit
einem Werkzeug ausgebildet, so dass eine Drehbewegung des Werkzeugs eine
Drehbewegung des Steckschlüsseleinsatzes bewirkt. Eine
Hülse ist um den Körper herum montiert und relativ
zu dem Körper längs der Längsachse zwischen
einer Kupplungsposition und einer Freigabeposition bewegbar. Die
Hülse weist einen ersten Aufnahmeraum, der das zweite Ende
des Körpers verschiebbar aufnimmt, und einen zweiten Aufnahmeraum
auf, der von dem ersten Aufnahmeraum längs der Längsachse
in einem Abstand angeordnet ist und das erste Ende des Körpers
verschiebbar aufnimmt. Ein Haltering ist in der Ringnut aufgenommen.
Ein Positionierelement ist in dem Positionierungsabschnitt der Ringnut
verschiebbar aufgenommen und von einem Abschnitt des Halterings
umgeben. Das Positionierelement ist in einer radialen Richtung senkrecht
zu der Längsachse zwischen einer Eingriffsposition und
einer Auslöseposition bewegbar. In der Eingriffsposition
ragt das Positionierelement mit einem Abschnitt durch die Öffnung
in die Eingriffsvertiefung des Körpers hinein und ist mit
dem Steckschlüsseleinsatz in Eingriff, so dass der Steckschlüsseleinsatz
in der Eingriffsvertiefung gehalten wird. In der Auslöseposition
ist das Positionierelement mit dem Steckschlüsseleinsatz
außer Eingriff gebracht. Eine Feder ist zwischen dem Körper
und der Hülse angeordnet und spannt die Hülse
in die Kupplungsposition vor. Wenn die Hülse in der Kupplungsposition
ist, ist das Positionierelement in der Eingriffsposition. Der Abschnitt
des Halterings ist zwischen dem Innenumfang des ersten Aufnahmeraums
und dem Positionierelement positioniert, so dass eine Bewegung des
Positionierelements aus der Eingriffsposition verhindert wird. Der
Haltering überträgt eine Klemmkraft zum Halten
des Positionierelements in der Eingriffsposition. Andererseits ist,
wenn die Hülse in der Freigabeposition ist, das Positionierelement zwischen
der Eingriffsposition und der Auslöseposition, in der der
Steckschlüsseleinsatz aus der Eingriffsvertiefung des Körpers
entfernbar ist, bewegbar.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform wird der Steckschlüsseleinsatz
von der Klemmkraft des Halterings in der Eingriffsvertiefung gehalten,
wenn die Hülse in der Freigabeposition ist und keine Kraft auf
den Steckschlüsseleinsatz aufgebracht wird. Der Haltering
hat eine Federwirkung, die geeignet ist, das Positionierelement
in die Eingriffsvertiefung zurückzuführen, so
dass das Positionierelement mit dem Steckschlüsseleinsatz
während des Entfernens des Steckschlüsseleinsatzes
in Eingriff ist, obwohl die Hülse in der Freigabeposition
ist, so dass der Steckschlüsseleinsatz von dem Positionierelement
an Ort und Stelle gehalten wird, wenn es keine Entnahmekraft gibt.
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Die
Erfindung wird deutlicher im Lichte der folgenden detaillierten
Beschreibung der illustrativen Ausführungsformen dieser
Erfindung, welche in Verbindung mit den Figuren beschrieben werden.
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Beschreibung der Figuren
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Die
illustrativen Ausführungsformen können am besten
mit Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben
werden, wobei:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht eines Spannfutters für
einen Steckschlüsseleinsatz gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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2 eine
perspektivische Explosionsansicht des Spannfutters aus 1 zeigt.
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3 eine
Schnittansicht des Spannfutters aus 1 entsprechend
der Schnittlinie 3-3 aus 1 zeigt.
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4 eine
Querschnittansicht des Spannfutters aus 1 entsprechend
der Schnittlinie 4-4 aus 1 zeigt.
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5 eine
Querschnittansicht des Spannfutters aus 1 entsprechend
der Schnittlinie 5-5 aus 3 zeigt.
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6 eine
Querschnittansicht des Spannfutters aus 1 mit einem
Werkzeug und einem mit dem Spannfutter gekuppelten Steckschlüsseleinsatz zeigt.
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7 eine
Querschnittansicht des Spannfutters aus 1 zeigt,
mit einem Werkzeug und einem mit dem Spannfutter gekuppelten Steckschlüsseleinsatz
und mit einer Hülse des Spannfutters, die in eine Freigabeposition
bewegt ist, in der das Entfernen des Steckschlüsseleinsatzes
möglich ist.
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8 eine
perspektivische Explosionsansicht eines Spannfutters gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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9 eine
Querschnittansicht des Spannfutters aus 8 zeigt.
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10 eine
perspektivische Explosionsansicht eines Spannfutters gemäß einer
dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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11 eine
Querschnittansicht des Spannfutters aus 10 zeigt.
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12 eine
Querschnittansicht des Spannfutters aus 10 entsprechend
der Schnittlinie 12-12 aus 11 zeigt.
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13 eine
perspektivische Explosionsansicht eines Spannfutters gemäß einer
vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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14 eine
Querschnittansicht des Spannfutters aus 13 zeigt.
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15 eine
Querschnittansicht des Spannfutters aus 13 entsprechend
der Schnittlinie 15-15 aus 14 zeigt.
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16 eine
perspektivische Explosionsansicht eines Spannfutters gemäß einer
fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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17 eine
Schnittansicht des Spannfutters aus 16 zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Ein
Spannfutter für einen Steckschlüsseleinsatz einer
ersten Ausführungsform gemäß den bevorzugten
Lehren der Erfindung ist in den 1 bis 7 dargestellt.
Das Spannfutter weist einen Körper 10 mit erstem
Ende 11 und zweitem Ende 12 auf, die mit Abstand
längs einer Längsachse des Körpers 10 angeordnet
sind. Der Körper 10 weist ein längsverlaufendes
Durchgangsloch auf und hat eine Kupplungsvertiefung 111 und
eine Eingriffsvertiefung 121 im ersten Ende 11 bzw.
im zweiten Ende 12 des Körpers 10 und
einen Zwischenabschnitt 101 zwischen der Kupplungsvertiefung 111 und
der Eingriffsvertiefung 121. Die Kupplungsvertiefung 111 ist
mit dem Werkzeug 90 lösbar gekuppelt, das in der
bevorzugten Ausführungsform als ein Steckschlüssel
dargestellt ist, der einen Antriebszapfen 91 mit einer
Kugel 92 aufweist. Gemäß der dargestellten
am meisten bevorzugten Ausführungsform, ist die Kupplungsvertiefung 111 im
Querschnitt viereckig und weist vier Flächen 112 auf,
von denen jede eine Aussparung 113 zum lösbaren
Verrasten mit der Kugel 92 des Antriebszapfens 91 aufweist.
Die Eingriffsvertiefung 121 ist im Querschnitt polygonal
und ist bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform
sechseckig und weist sechs Flächen 122 auf, wobei
zwischen zwei Flächen 122, die aneinander angrenzen,
eine Ecke 123 gebildet ist. Die Eingriffsvertiefung 121 nimmt
einen Schaft 82 eines Steckschlüsseleinsatzes 80 freigebbbar
auf, welcher sechs Seitenflächen und eine Kerbe 81 aufweist,
die in der bevorzugten Ausführungsform als eine Mehrzahl
von Kerbabschnitten am Außenumfang des Schaftes 82 dargestellt
sind. Eine Drehbewegung des Werkzeuges 90 bewirkt eine
Drehbewegung des Steckschlüsseleinsatzes 80. Gemäß der
dargestellten bevorzugten Ausführungsform weist das zweite
Ende 12 des Körpers 10 ferner einen Kupplungsabschnitt 124 auf,
der in der am meisten bevorzugten Ausführungsform als eine gefaste
Fläche 128 dargestellt ist, die an der Außenumfangsfläche
des zweiten Endes 12 des Körpers 10 und
parallel zu der und mit Abstand von der Längsachse ausgebildet
ist. Das zweite Ende 12 des Körpers 10 weist
ferner eine Ringnut 13 in seiner Außenumfangsfläche
auf. Die Ringnut 13 weist einen Positionierungsabschnitt 13d auf,
der in der am meisten bevorzugten Ausführungsform als ein
ausgesparter Abschnitt dargestellt ist, der sich von der Bodenwand der
Ringnut 13 in einer Radialrichtung senkrecht zu der Längsachse
nach innen erstreckt. In einer Bodenwand des Positionierungsabschnittes 13d ist
eine Öffnung 14d definiert, die sich durch eine
der Ecken 123 der Eingriffsvertiefung 121 hindurch
erstreckt. Auf diese Weise steht die Ringnut 13 mit der
Eingriffsvertiefung 121 über die Öffnung 14d in
Verbindung. Die Ringnut 13 weist ferner einen Halteabschnitt 15d auf,
der in der am meisten bevorzugten Ausführungsform als ein
geradliniger Abschnitt dargestellt ist, der sich quer durch die
gefaste Fläche 128 und diametral entgegengesetzt
zu dem Positionierungsabschnitt 13d erstreckt. Der Körper 10 weist ferner
einen Bund 102 auf, der an dessen Außenumfangsfläche
und längs der Längsachse im Abstand von dem Kupplungsabschnitt 124 ausgebildet
ist.
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Gemäß der
dargestellten bevorzugten Ausführungsform weist das Spannfutter
ferner eine Hülse 20 auf, die um den Körper 20 herum
montiert ist und relativ zu dem Körper 10 längs
der Längsachse zwischen einer Kupplungsposition und einer
Freigabeposition bewegbar ist. Die Hülse 20 weist
einen ersten Aufnahmeraum 21, der das zweite Ende 12 des
Körpers 10 verschiebbar aufnimmt, und einen zweiten
Aufnahmeraum 22 auf, der von dem ersten Aufnahmeraum 21 einen
Abstand längs der Längsachse aufweist und das
erste Ende 11 des Körpers 10 verschiebbar
aufnimmt. Der erste Aufnahmeraum 21 weist ferner einen
Innenflansch 27 auf, der an seiner Innenumfangsfläche ausgebildet
ist. Der Innenflansch 27 weist eine erste Endfläche 211,
die von dem zweiten Aufnahmeraum 22 abgewendet ist, eine zweite
Endfläche 201, die dem zweiten Aufnahmeraum 22 zugewendet
ist, und eine Innenumfangsfläche 28 auf, die sich
zwischen der ersten und der zweiten Endfläche 211 und 201 erstreckt.
Jede der ersten und zweiten Endflächen 211 und 201 erstreckt sich
quer, und bei der dargestellten am meisten bevorzugten Form senkrecht
zu der Längsachse. Eine Feder 50 ist um den Körper 10 herum
zwischen dem Bund 102 und der zweiten Endfläche 201 des
Innenflansches 27 aufgenommen. Die Feder 50 spannt
die Hülse 20 in die Kupplungsposition vor. Die
Hülse 20 weist ferner einen Eingriffsabschnitt 26 auf,
der mit dem Kupplungsabschnitt 124 des Körpers 10 gekuppelt
wird, so dass eine gemeinsame Drehbewegung der Hülse 20 und
des Körpers 10 um die Längsachse ermöglicht
wird, wenn die Hülse 20 manuell gedreht wird,
während eine Bewegung der Hülse 20 relativ
zu dem Körper 10 längs der Längsachse
zwischen der Kupplungsposition und der Freigabeposition ermöglicht
wird. Gemäß der dargestellten am meisten bevorzugten
Ausführungsform weist der Eingriffsabschnitt 26 der
Hülse 20 einen Ansatz 23 auf, der von der
Innenumfangsfläche des ersten Aufnahmeraums 21 der
Hülse 20 vorsteht. Der Ansatz 23 weist
eine ebene Fläche 29 auf, die in der Radialrichtung
von der Längsachse einen kleineren Abstand hat als die Innenumfangsfläche 28 des
Innenflansches 27. Außerdem weist der Ansatz 23 längs
der Längsachse von dem zweiten Aufnahmeraum 22 einen
größeren Abstand auf als der Innenflansch 27.
Die ebene Fläche 29 liegt verschiebbar an der
gefasten Fläche 128 an, so dass eine Verschiebebewegung
der Hülse 20 relativ zum Körper 10 möglich
ist. Jedoch steht die ebene Fläche 29 mit der
gefasten Fläche 128 in Eingriff, so dass eine
gemeinsame Drehung von Hülse 20 und Körper 10 möglich
ist, wenn die Hülse 20 manuell gedreht wird. Gemäß der
dargestellten am meisten bevorzugten Ausführungsform weist
die Hülse 20 ferner einen bogenförmigen Ansatz 24 auf,
der an der Innenumfangsfläche des ersten Aufnahmeraums 21 und
diametral entgegengesetzt zu dem Ansatz 23 ausgebildet
ist. Der bogenförmige Ansatz 24 weist in Radialrichtung
von der Längsachse einen größeren Abstand
auf als die Innenumfangsfläche 28 des Innenflansches 27.
Außerdem weist der bogenförmige Ansatz 24 längs
der Längsachse von dem zweiten Aufnahmeraum 22 einen
größeren Abstand auf als der Innenflansch 27.
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Gemäß der
dargestellten am meisten bevorzugten Ausführungsform weist
die Hülse 20 ferner einen Bund 204 auf,
der am Außenumfang ihres einen Endes und um den zweiten
Aufnahmeraum 22 herum ausgebildet ist. Der Bund 204 weist
eine Endfläche 206 auf, die von einem Nutzer zum
Bewegen der Hülse 20 von der Kupplungsposition
in die Freigabeposition ergriffen werden kann. Der Bund 204 weist
einen äußeren Reibrand 205 auf, der bei
der am meisten bevorzugten Ausführungsform als eine Mehrzahl
von kranzförmig mit Abstand voneinander angeordneten Rippen
gezeigt ist. Der äußere Reibrand 205 unterstützt
die Reibung, wenn die Hülse 20 manuell um die Längsachse
gedreht wird. Die Hülse 20 weist ferner einen
ringförmigen Vorsprung 202 auf, der am anderen
Ende ihres Außenumfangs und um den ersten Aufnahmeraum 21 herum
ausgebildet ist. Der ringförmige Vorsprung 202 weist
einen äußeren Reibrand 203 auf, der bei
der am meisten bevorzugten Ausführungsform als eine Mehrzahl
von kranzförmig mit Abstand voneinander angeordneten Rippen
gezeigt ist. Der äußere Reibrand 203 unterstützt
die Reibung, wenn die Hülse 20 manuell um die
Längsachse gedreht wird.
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Gemäß der
dargestellten bevorzugten Ausführungsform weist das Spannfutter
ferner ein Positionierelement 40 auf, das bei der am meisten
bevorzugten Ausführungsform als ein Klotz mit sichelförmigem
Querschnitt dargestellt ist. Das Positionierelement 40 ist
im Positionierungsabschnitt 13d der Ringnut 13 aufgenommen
und in Radialrichtung verschiebbar.
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Gemäß der
dargestellten bevorzugten Ausführungsform weist das Spannfutter
ferner einen Haltering 30d auf, der mit ringförmigem
Zwischenraum einen ersten und einen zweiten Bogenabschnitt 32d, die
jeweils ein erstes Ende und ein zweites Ende haben, und einen geradlinigen
Abschnitt 31d aufweist, der zwischen dem ersten Ende des
ersten und dem des zweiten Bogenabschnitts 32d angeordnet
und mit diesen verbunden ist. Die zweiten Enden des ersten und des
zweiten Bogenabschnitts 32d weisen zwischen sich einen
Abstand auf. Gemäß der dargestellten bevorzugten
Ausführungsform ist der erste Bogenabschnitt 32d länger
als der zweite Bogenabschnitt 32d und erstreckt sich über
mehr als 180 Grad. Der Haltering 30d ist in der Ringnut 13 des
Körpers 10 gelagert, wobei der geradlinige Abschnitt 31d in
dem Halteabschnitt 15d der Ringnut 13 aufgenommen
ist und der erste und der zweite Bogenabschnitt 32d teilweise
in der Ringnut 13 aufgenommen sind. Speziell ist der Außenrand
des ersten Bogenabschnitts 32d und des zweiten Bogenabschnitts 32d außerhalb
der Ringnut 13, und hat in Radialrichtung von dem Außenumfang
der Hülse 20 einen kleineren Abstand als die Innenumfangsfläche 28 des
Innenflansches 27. Außerdem wird das Positionierelement 40 von
dem ersten Bogenabschnitt 32d in dem Positionierungsabschnitt 13d der
Ringnut 13 mittels der Federwirkung des Halterings 30d festgehalten,
so dass das Positionierelement 40 radial nach innen in eine
Eingriffsposition geschoben wird. Speziell erstreckt sich das Positionierelement 40 in
der Eingriffsposition mit einem Abschnitt durch die Öffnung 14d in
die Eingriffsvertiefung 121 des Körpers 10 hinein.
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Nun
können die Funktion und einige der Vorteile des Spannfutters
dargelegt werden. Insbesondere wird zum Zwecke der Erläuterung
angenommen, dass die Kupplungsvertiefung 111 des Körpers 10 mit
dem Antriebszapfen 91 des Werkzeuges 90 in Eingriff
ist und dass der Schaft 82 des Steckschlüsseleinsatzes 80 in
der Eingriffsvertiefung 121 des Körpers 10 in
Eingriff ist, wobei die Hülse 20 in der Kupplungsposition
ist (6). Es ist zu beachten, dass der Ansatz 23 der
Hülse 20 auf den Halteabschnitt 15d der
Ringnut 13 ausgerichtet ist und den geradlinigen Abschnitt 31d des
Halterings 30d abdeckt (3). Außerdem
ist der bogenförmige Ansatz 24 der Hülse 20 auf
den Positionierungsabschnitt 13d der Ringnut 13 ausgerichtet.
Ferner ist ein Abschnitt des ersten Bogenabschnittes 32d des Halterings 30d zwischen
dem bogenförmigen Ansatz 24 der Hülse 20 und
dem Positionierelement 40 angeordnet (4).
Es ist zu beachten, dass der bogenförmige Ansatz 24 der
Hülse 20 mit dem ersten Bogenabschnitt 32d des
Halterings 30d in Kontakt ist und somit eine Bewegung des
Positionierelements 40 in radialer Richtung nach außen
verhindert wird. Als Ergebnis ragt ständig ein Abschnitt
des Positionierelements 40 durch die Öffnung 14d in
die Eingriffsvertiefung 121 des Körpers 10 hinein
und wird, in der Eingriffsposition in die Kerbe 81 des
Steckschlüsseleinsatzes 80 eingerastet, zuverlässig
gehalten, wenn die Hülse 20 in der Kupplungsposition ist.
Dementsprechend wird der Steckschlüsseleinsatz 80 in
der Eingriffsvertiefung 121 sicher gehalten. Da außerdem
der Außenrand des ersten und des zweiten bogenförmigen
Abschnitts 32d außerhalb der Ringnut 13 ist
und in Radialrichtung von dem Außenumfang der Hülse 20 einen
kleineren Abstand hat als die Innenumfangsfläche 28 des
Innenflansches 27, wird ein Außereingriffbringen
der Hülse 20 und des Körpers 10 durch
Wegbewegen der Hülse 20 von dem ersten Ende 11 des
Körpers 10 vermieden. Somit werden von dem Haltering 30d der
Steckschlüsseleinsatz 80 an Ort und Stelle zuverlässig gehalten und
festgeklemmt und die Hülse 20 an dem Körper 10 zuverlässig
festgehalten.
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Der
Steckschlüsseleinsatz 80 wird gedreht, wenn das
Werkzeug 90 für das Festziehen oder Lockern eines
Befestigungselements gedreht wird. Bei dem Fall, dass das festzuziehende
oder zu lockernde Befestigungselement in einem lockeren Zustand
ist, kann der Benutzer einen seiner oder ihrer Daumen benutzen,
um den ringförmigen Vorsprung 202 und/oder den
Bund 204 zu drehen, um den Steckschlüsseleinsatz 80 rasch
zu drehen. Da die ebene Fläche 29 mit der gefasten
Fläche 128 in Eingriff steht, drehen die Hülse 20 und
der Körper 10 gemeinsam, wenn die Hülse 20 manuell
gedreht wird. Es ist zu beachten, dass der Abstand zwischen der Hülse 20 und
dem Werkzeug 90 gering ist, so dass die Gesamtlänge
des Spannfutters gering ist. Somit kann der Benutzer die Hülse 20 schnell
drehen und der Körper 10 kann das Befestigungselement
schnell drehen. Dementsprechend ist eine ineffiziente Betätigung
des Werkzeugs 90 zum Drehen eines lockeren Befestigungselements
nicht nötig.
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Wenn
es erwünscht ist, den Steckschlüsseleinsatz 80 aus
dem Spannfutter zu entfernen, hält der Benutzer die Endfläche 206 des
Bundes 204 der Hülse 20 mit Daumen und
Zeigefinger einer Hand und bewegt die Hülse 20 längs
der Längsachse des Körpers 10 in Richtung
zu der Kupplungsvertiefung 111 in die Freigabeposition
und überwindet die Feder 50 (7).
Die ebene Fläche 29 gleitet an der gefasten Fläche 128 längs
der Längsachse. Es ist zu beachten, dass die anderen drei
Finger der Hand, die die Hülse 20 bewegt, weiterhin
das Werkzeug 90 halten kann, während die Hülse 20 von
der Kupplungsposition in die Freigabeposition bewegt wird. Es ist
zu beachten, dass der Steckschlüsseleinsatz 80 aufgrund
der Klemmkraft des Halterings 30d von dem Positionierelement 40 weiterhin
in der Eingriffsvertiefung 121 gehalten wird. Der Haltering 30d ist in
der Freigabeposition nicht mehr von der Hülse 20 abgedeckt,
so dass eine Aufweitung des Halterings 30d nach außen
möglich ist. Der Benutzer kann mit der anderen Hand den
Steckschlüsseleinsatz 80 aus der Eingriffsvertiefung 121 entfernen.
Das Positionierelement 40 wird aus der Eingriffsposition
radial nach außen aus der Kerbe 81 des Steckschlüsseleinsatzes 80 heraus
in eine Auslöseposition bewegt und der erste Bogenabschnitt 32d dehnt
sich radial nach außen aus. Gleichzeitig wird das Positionierelement 40 aufgrund
der Spannkraft des Halterings 30d radial nach innen geschoben,
so dass der Abschnitt des Positionierelements 40 in die
Eingriffsvertiefung 121 des Körpers hineinragt
und in Reibungskontakt mit einer Kante zwischen zwei Flächen
des Schaftes 82 des Steckschlüsseleinsatz 80 ist.
Wenn der Benutzer den Steckschlüsseleinsatz 80 loslässt,
bevor er vollständig aus der Eingriffsvertiefung 121 entfernt
wurde, wird der Steckschlüsseleinsatz 80 folglich
aufgrund der Reibung zwischen dem Positionierelement 40 und
dem Steckschlüsseleinsatz 80 in der Eingriffsvertiefung 121 gehalten.
Jedoch kann der Steckschlüsseleinsatz 80 einfach
entfernt werden, wenn der Benutzer eine Kraft aufbringt, die größer
ist als die Reibungskraft zwischen dem Positionierelement 40 und
dem Steckschlüsseleinsatz 80. Somit kann ein mühsames
Entfernen des Steckschlüsseleinsatzes 80, das
bei herkömmlichen Spannfuttern gefunden wird, vermieden
werden. Außerdem kann das Spannfutter gemäß der
bevorzugten Lehren der Erfindung an Stätten mit elektronischen
Geräten verwendet werden, da kein Magnet benutzt wird.
Es kann verstanden werden, dass das Spannfutter einen synergistischen
Effekt bietet, wenn es mit einem Steckschlüssel verwendet
wird. Wenn das Einkuppeln eines Steckschlüsseleinsatzes 80 in
die Eingriffsvertiefung 121 erforderlich ist, bewegt der
Benutzer die Hülse 20 in die Freigabeposition
und steckt den Schaft 82 des Steckschlüsseleinsatzes 80 in
die Eingriffsvertiefung 121 hinein. Die Hülse 20 wird, wenn
sie vom Benutzer losgelassen wird, unter der Wirkung der Feder 50 in
die Kupplungsposition bewegt und der Steckschlüsseleinsatz 80 wird
von dem Haltering 30 von dem Positionierelement 40 in
der Eingriffsvertiefung 121 festgehalten.
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Bei
einer in den 8–9 gezeigten
modifizierten Ausführungsform gemäß der
bevorzugten Lehren der Erfindung weist der Positionierungsabschnitt 13d der
Ringnut 13 einen Umfangsabschnitt 133 auf, der
sich von der Bodenwand der Ringnut 13 in Radialrichtung
nach innen erstreckt. Der Positionierungsabschnitt 13d weist
ferner einen Radialabschnitt 132 auf, der sich von der
Bodenwand des Umfangsabschnitts 133 in Radialrichtung nach
innen erstreckt. Ein Innenende des Radialabschnitts 132 in Radialrichtung
bildet die Öffnung 14d, die sich in eine der Ecken 123 der
Eingriffsvertiefung 121 hinein erstreckt und mit der Eingriffsvertiefung 121 in
Verbindung steht. Außerdem hat das Positionierelement (nun
mit 41 gekennzeichnet) einen E-förmigen Querschnitt.
Speziell weist das Positionierelement 41 einen Bogenabschnitt 41a,
der in dem Umfangsabschnitt 133 verschiebbar aufgenommen
ist, und einen Vorsprung 41b auf, der von der Innenseite
des Bogenabschnitts 41a vorsteht und in dem Radialabschnitt 132 verschiebbar
aufgenommen ist. Der Vorsprung 41b ragt durch die Öffnung 14d in
die Eingriffsvertiefung 121 hinein und ist mit der Kerbe 81 des
Steckschlüsseleinsatzes 80 in Eingriff, wenn die Hülse 20 in
der Kupplungsposition ist. Andererseits ist das Positionierelement 41 durch
Entfernen des Steckschlüsseleinsatzes 80 aus der
Eingriffsvertiefung 121 von der Eingriffsposition in Radialrichtung
in die Auslöseposition bewegbar, wenn die Hülse 20 in der
Freigabeposition ist. Die Handhabung des Spannfutters der 8–9 ist
im Wesentlichen gleich jener des Spannfutters der 1–7.
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Bei
einer in den 10–12 gezeigten modifizierten
Ausführungsform gemäß der bevorzugten
Lehren der Erfindung weist der Positionierungsabschnitt (nun mit 13e gekennzeichnet)
der Ringnut 13 einen Linearabschnitt 131 auf,
der sich von der Bodenwand der Ringnut 13 in Radialrichtung
nach innen erstreckt. Der Linearabschnitt 131 ist parallel
und diametral entgegengesetzt zu dem Halteabschnitt 15 (nun
mit 15e gekennzeichnet) der Ringnut 13. Der Positionierungsabschnitt 13e weist
ferner einen Radialabschnitt 132 auf, der sich von der
Bodenwand des Linearabschnitts 131 in Radialrichtung nach
innen erstreckt. Ein Innenende des Radialabschnitts 132 in
Radialrichtung bildet die Öffnung (nun mit 14e gekennzeichnet),
die sich in eine der Ecken 123 hinein erstreckt und mit
der Eingriffsvertiefung 121 in Verbindung steht. Außerdem
ist das Positionierelement (nun mit 42 gekennzeichnet)
in Form einer Kugel, die in dem Radialabschnitt 132 verschiebbar
aufgenommen ist. Außerdem weist der Kupplungsabschnitt 124 des
Körpers 10 eine zweite gefaste Fläche 128 auf,
die am Außenumfang des zweiten Endes des Körpers 10 und
diametral entgegengesetzt und parallel zu der ersten gefasten Fläche 128 ausgebildet
ist. Die zweite gefaste Fläche 128 ist parallel zu
und mit einem Abstand von der Längsachse angeordnet. Überdies
ist der bogenförmige Ansatz 24 weggelassen. Ferner
weist der Eingriffsabschnitt 26 der Hülse 20 einen
zweiten Ansatz 23 auf, der von dem Innenumfang des ersten
Aufnahmeraums 21 der Hülse 20 diametral
entgegengesetzt zu dem ersten Ansatz 23 vorsteht. Der zweite
Ansatz 23 weist eine ebene Fläche 29 auf,
die parallel zu und mit Abstand von der ebenen Fläche 29 des
ersten Ansatzes 23 angeordnet ist.
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Die
ebene Fläche 29 des zweiten Ansatzes 23 hat
von der Längsachse einen kleineren Abstand als die Innenumfangsfläche 28 des
Innenflansches 27. Außerdem weist der Ansatz 23 längs
der Längsachse von dem zweiten Aufnahmeraum 22 einen
größeren Abstand auf als der Innenflansch 27.
Die ebene Fläche 29 des zweiten Ansatzes 23 liegt
in Richtung der Längsachse verschiebbar an der zweiten gefasten
Fläche 128 an, so dass eine Verschiebebewegung
der Hülse 20 relativ zum Körper 10 möglich ist.
Jedoch ist die ebene Fläche 29 des zweiten Ansatzes 23 mit
der zweiten gefasten Fläche 128 in Eingriff, so
dass eine gemeinsame Drehung von Hülse 20 und
Körper 10 möglich ist, wenn die Hülse 20 manuell
um die Längsachse gedreht wird. Außerdem weist
der Haltering (nun mit 30e gekennzeichnet) einen ersten,
einen zweiten und einen dritten Bogenabschnitt 32e auf,
die ringförmig im Abstand voneinander angeordnet sind.
Der Haltering 30e weist ferner einen ersten geradlinigen
Abschnitt 31e zwischen dem ersten und dem zweiten Bogenabschnitt 32e, der
diese miteinander verbindet, und einen zweiten geradlinigen Abschnitt 31e zwischen
dem zweiten und dem dritten Bogenabschnitt 32e auf, der
diese miteinander verbindet und parallel zu und mit Abstand von
dem ersten geradlinigen Abschnitt 31e angeordnet ist. Der
zweite Bogenabschnitt 32e ist länger als der erste
Bogenabschnitt 32e und der dritte Bogenabschnitt 32e und
liegt in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Bogenabschnitt 32e und
dem dritten Bogenabschnitt 32e. Die distalen Enden des ersten
und des dritten Bogenabschnitts 32e weisen zwischen sich
einen Abstand auf. Der Haltering 30e ist in der Ringnut 13 des
Körpers 10 angeordnet, wobei der erste geradlinige
Abschnitt 31d in dem Halteabschnitt 15e der Ringnut 13 aufgenommen
ist und der zweite geradlinige Abschnitt 31d in dem Linearabschnitt 131 der
Ringnut 13 aufgenommen ist.
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Wenn
die Kupplungsvertiefung 111 des Körpers 10 mit
dem Antriebszapfen 91 des Werkzeuges 90 in Eingriff
ist und der Schaft 82 des Steckschlüsseleinsatzes 80 in
die Eingriffsvertiefung 121 des Körpers 10 eingekuppelt
ist und die Hülse 20 in der Kupplungsposition
ist, ist der erste Ansatz 23 der Hülse 20 auf
den Halteabschnitt 15e der Ringnut 13 ausgerichtet
und deckt den ersten geradlinigen Abschnitt 31e des Halterings 30e ab,
und ist der zweite Ansatz 23 der Hülse 20 auf
den Positionierabschnitt 13d der Ringnut 13 ausgerichtet
und deckt den zweiten geradlinigen Abschnitt 31e des Halterings 30e ab.
Ferner ist der zweite geradlinige Abschnitt 31e des Halterings 30d zwischen
dem zweiten Ansatz 23 der Hülse 20 und
dem Positionierelement 42 angeordnet. Es ist zu beachten,
dass der zweite Ansatz 23 der Hülse 20 mit
dem zweiten geradlinigen Abschnitt 31e des Halterings 30d in
Kontakt ist und somit eine Bewegung des Positionierelements 42 in
radialer Richtung nach außen verhindert wird. Als Ergebnis
ragt stets ein Abschnitt des Positionierelements 42 durch die Öffnung 14e in
die Eingriffsvertiefung 121 des Körpers 10 hinein
und wird in der Eingriffsposition, in die Kerbe 81 des
Steckschlüsseleinsatzes 80 eingerastet, zuverlässig
gehalten, wenn die Hülse 20 in der Kupplungsposition
ist.
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Dementsprechend
wird der Steckschlüsseleinsatz 80 in der Eingriffsvertiefung 121 sicher
gehalten. Da außerdem der Außenrand jedes der
bogenförmigen Abschnitte 32d außerhalb
der Ringnut 13 ist und in Radialrichtung von dem Außenumfang der
Hülse 20 einen kleineren Abstand hat als die Innenumfangsfläche 28 des
Innenflansches 27, wird ein Außereingriffbringen
der Hülse 20 und des Körpers 10 vermieden,
da die erste Endfläche 211 des Innenflansches 21 von
dem Außenrand der bogenförmigen Abschnitte 32e des
Halterings 30e blockiert wird. Somit werden von dem Haltering 30e der
Steckschlüsseleinsatz 80 an Ort und Stelle zuverlässig
gehalten und festgeklemmt und die Hülse 20 an
dem Körper 10 zuverlässig festgehalten.
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Wenn
es erwünscht ist, den Steckschlüsseleinsatz 80 aus
dem Spannfutter zu entfernen, bewegt der Benutzer die Hülse 20 längs
der Längsachse des Körpers 10 in die
Freigabeposition und überwindet die Feder 50.
Die ebenen Flächen 29 gleiten an den gefasten
Flächen 128 längs der Längsachse, wenn
die Hülse 20 von der Kupplungsposition in die Freigabeposition
bewegt wird. Es ist zu beachten, dass der Steckschlüsseleinsatz 80 mittels
des Halterings 30e von dem Positionierelement 42 weiterhin
in der Eingriffsvertiefung 121 gehalten wird. Der Haltering 30e ist
in der Freigabeposition nicht mehr von der Hülse 20 abgedeckt,
so dass eine Aufweitung nach außen möglich ist.
Der Benutzer kann mit der anderen Hand den Steckschlüsseleinsatz 80 aus
der Eingriffsvertiefung 121 entfernen. Das Positionierelement 40 wird
von der Eingriffsposition radial nach außen aus der Kerbe 81 des
Steckschlüsseleinsatzes 80 heraus in die Auslöseposition
bewegt, und der zweite geradlinige Abschnitt 31e dehnt
sich radial nach außen auf. Zugleich wird das Positionierelement 42 aufgrund
der Spannkraft des Halterings 30e radial nach innen bewegt,
so dass ein Abschnitt des Positionierelements 42 in die
Eingriffsvertiefung 121 des Körpers 10 hineinragt
und in Reibungskontakt mit einer Kante zwischen zwei Flächen
des Schaftes 82 des Steckschlüsseleinsatzes 80 ist.
Wenn der Benutzer den Steckschlüsseleinsatz 80 loslässt,
bevor er vollständig aus der Eingriffsvertiefung 121 entfernt wurde,
wird der Steckschlüsseleinsatz 80 folglich aufgrund
der Reibung zwischen dem Positionierelement 42 und dem
Steckschlüsseleinsatz 80 in der Eingriffsvertiefung 121 gehalten,
anstatt aus dieser aufgrund des Einflusses der Schwerkraft herauszufallen.
Jedoch kann der Steckschlüsseleinsatz 80 einfach
entfernt werden, wenn der Benutzer eine Kraft aufbringt die größer
ist als die Reibungskraft zwischen dem Positionierelement 42 und
dem Steckschlüsseleinsatz 80. Somit kann ein mühsames
Entfernen des Steckschlüsseleinsatzes 80, das
bei herkömmlichen Spannfuttern gefunden wird, vermieden werden.
Andere Details der Betätigung sind im Wesentlichen die
gleichen wie bei der Ausführungsform der 1–7.
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Die 13–15 zeigen
eine Ausführungsform des Spannfutters, die von der Ausführungsform
der 1–7 abgewandelt
ist. Gemäß der dargestellten bevorzugten Ausführungsform
entfallen der Kupplungsabschnitt 124 des Körpers 10 und
der Eingriffsabschnitt 26 der Hülse 20.
Außerdem ist der bogenförmige Ansatz 24 der
Hülse 20 weggelassen. Ferner ist der Haltering
(nun mit 30g gekennzeichnet) ein C-Clip mit einem einzelnen
Bogenabschnitt 32g. Ferner hat die Ringnut 13 keinen geradlinigen
Halteabschnitt 15d. Ferner weist der erste Aufnahmeraum 21 der
Hülse 20 nach Weglassen des Ansatzes 23 und
des bogenförmigen Ansatzes 24 einen Ringbund 25 zum
Kompensieren des Abstandes zwischen dem Haltering 30g und
dem Innenumfang des ersten Aufnahmeraums 21 auf. Speziell
weist die Innenumfangsfläche des Ringbundes 25 in
Radialrichtung von der Längsachse einen größeren
Abstand auf als die Innenumfangsfläche 28 des
Innenflansches 27. Außerdem weist der Ringbund 25 längs
der Längsachse von dem zweiten Aufnahmeraum 22 der
Hülse 20 einen größeren Abstand auf
als der Innenflansch 27. Somit ist ein Abschnitt des Halterings 30g zwischen
dem Innenumfang des ersten Aufnahmeraums 21 und dem Positionierelement 40 gehalten
und eingelegt, wenn die Hülse 20 in der Kupplungsposition
ist, so dass ein Ausrücken des Positionierelements 40 aus
der Eingriffsposition vermieden wird. Ferner ist der übrige
Abschnitt des Halterings 30g zwischen dem Innenumfang des Ringbundes 25 und
der Bodenwand der Ringnut 13 gehalten und eingelegt, wenn
die Hülse 20 in der Kupplungsposition ist. Ferner überträgt
der Haltering 30g eine Klemmkraft zum Halten des Positionierelements 40 in
der Eingriffsposition. Ferner ist zum Blockieren der Endfläche 211 ein
anderer Abschnitt des Halterings 30g mit seinem Außenrand
außerhalb der Ringnut 13, so dass ein Außereingriffbringen
der Hülse 20 und des Körpers 10 vermieden
wird. Die Handhabung des Spannfutters der 13–15 ist
im Wesentlichen gleich jener des Spannfutters der 1–7,
außer, dass sich die Hülse 20 relativ
zu dem Körper drehen kann.
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Die 16–17 zeigen
eine Ausführungsform des Spannfutters gemäß der
bevorzugten Lehre der Erfindung, die von der Ausführungsform der 13–15 abgewandelt
ist. Gemäß der dargestellten bevorzugten Ausführungsform
ist das Positionierelement 40 der 13–15 durch
das E-förmige Positionierelement 41 der 8 und 9 ersetzt.
Außerdem ist der Aussparungsabschnitt 13d der 13–15 durch
den Aussparungsabschnitt 13d der 8 und 9 ersetzt.
Die Handhabung des Spannfutters der 16–17 ist
im Wesentlichen gleich jener des Spannfutters der 13–15.
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Entscheidend
ist, dass ein Abschnitt des Halterings 30d, 30e, 30g gemäß der
bevorzugten Lehren der Erfindung zwischen dem Innenumfang des ersten
Aufnahmeraums 21 und dem Positionierelement 40, 41, 42 gehalten
und eingesetzt ist, wenn die Hülse 20 in der Kupplungsposition
ist, so dass ein Ausrücken des Positionierelements 40, 41, 42 aus der
Eingriffsposition vermieden wird. Außerdem überträgt
der Haltering 30d, 30e, 30g eine Klemmkraft
auf das Positionierelement 40, 41, 42 in
der Eingriffsposition. Ferner ist ein anderer Abschnitt des Halterings 30d, 30e, 30g mit
seinem Außenrand außerhalb der Ringnut 13,
so dass ein Außereingriffbringen der Hülse 20 und
des Körpers 10 vermieden wird.
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Nachdem
die Grundlehren der vorliegenden Erfindung erläutert wurden,
werden einem Durchschnittsfachmann viele Ergänzungen und
Variationen ersichtlich. Beispielsweise können der Positionierungsabschnitt 13d, 13e und
das Positionierelement 40, 41, 42 des
Spannfutters eine andere Ausgestaltung und Form aufweisen, solange
sie den gleichen Positionierungseffekt bereitstellen. Die äußeren Reibränder 203 und 205 der
Hülse 20 des Spannfutters können eine
andere Ausgestaltung aufweisen, wie beispielsweise eine gerändelte
oder profilierte Struktur. Die Kupplungsvertiefung 111 und
die Eingriffsvertiefung 121 des Körpers des Spannfutters gemäß der
bevorzugten Lehren der Erfindung können mittels einer Massivwand
einen Abstand voneinander aufweisen. Die Form und Abmessung der
Eingriffsvertiefung 121 können entsprechend derjenigen des
Steckschlüsseleinsatzes 80, der mit dem Spannfutter
gemäß der bevorzugten Lehren der Erfindung zu
kuppeln ist, verändert werden. Der Innenflansch 27 kann
durchgängig oder mit Unterbrechungen längs der
Längsachse oder in Radialrichtung versehen sein. Die erste
und die zweite Endfläche 211 und 201 des
Innenflansches 27 können mit dem Innenumfang 28 spitzwinklig
oder stumpfwinklig sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 4629375 [0002, 0002]