DE102009034964A1 - Spannfutter für eine Hand-Werkzeugmaschine - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Spannfutter für eine Hand-Werkzeugmaschine, mit einer an einem Grundkörper angeordneten Spannbackenanordnung zum Halten eines Werkzeugs, insbesondere eines Schraub- und/oder Bohrwerkzeugs, mit einem auf die Spannbackenanordnung über eine Schraubgewindeanordnung wirkenden, bezüglich des Grundkörpers des Spannfutters drehbaren Spannbetätigungsring zum Verstellen der Spannbackenanordnung zwischen einer das Werkzeug spannenden Spannstellung und einer das Werkzeug freigebenden Lösestellung, und mit einer mit dem Grundkörper drehfest verbundenen Wellen-Kopplungseinrichtung zum drehfesten Ankoppeln des Spannfutters an eine durch einen Antriebsmotor antreibbaren Abtriebswelle der Hand-Werkzeugmaschine.
- Derartige Spannfutter sind allgemein bekannt. Beispielsweise wird der Spannbetätigungsring mittels eines Spannschlüssels betätigt, der in das Spannfutter eingesteckt wird. Weiterhin sind Spannfutter üblich, bei denen zwei Ringe vorhanden sind, nämlich ein Ring, den ein Bediener zum drehfesten Halten des Spannfutters verwendet, und ein zweiter Ring, ein Spannbetätigungsring, mit dem die Spannbackenanordnung zwischen der Spannstellung und der Lösestellung verstellbar ist. Bei manchen bekannten Spannfuttern benötigt der Bediener jedoch zwei Hände, um sie zu bedienen. Eine bequeme Einhandbedienung ist nicht möglich. Weiterhin ist die Bedienung insofern unbequem, als der Bediener einander entgegengesetzte Kräfte aufwenden muss, nämlich zur Drehfestlegung des Spannfutters an einen Ring und zum andern zur gegengerichteten Drehbetätigung des Spannbetätigungsrings. Die Handhabung des Spannfutters beim Werkzeugwechsel ist zwar dadurch verbessert, dass kein separater Spannschlüssel mitgeführt werden muss, aber dennoch verhältnismäßig große und unergonomische Bedienkräfte erforderlich sind.
- Bei weiterhin noch bekannten Einhand-Spann- oder Bohrfuttern ist zwar die Bedienung leichter. Es ist aber ein Spindelstopp bei der Hand-Werkzeugmaschine erforderlich.
- Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein bequem handhabbares Spannfutter für eine Hand-Werkzeugmaschine sowie eine mit einem solchen Spannfutter ausgestattete Hand-Werkzeugmaschine bereitzustellen.
- Zur Lösung der Aufgabe ist bei einem Spannfutter eingangs genannten Art vorgesehen, dass es einen Drehfixierkörper zur Drehfixierung des Grundkörpers an einem bezüglich eines Gehäuses der Hand-Werkzeugmaschine drehfesten, nahe der Abtriebswelle angeordneten Gegenhalt der Hand-Werkzeugmaschine aufweist, und dass der Drehfixierkörper an dem Grundkörper zwischen einer Drehfixierstellung, in der der Drehfixierkörper im drehfesten Eingriff mit dem Gegenhalt der Hand-Werkzeugmaschine ist, und einer Drehfreigabestellung, in der der Drehfixierkörper von dem Gegenhalt entfernt und der Grundkörper bezüglich des Gehäuses der Hand-Werkzeugmaschine drehbar ist, axial verschieblich und drehfest gelagert ist.
- Ein Grundgedanke der Erfindung ist es, die Drehfixierung des Grundkörpers mit einem einfachen Drehfixierkörper bereitzustellen, der bezüglich des Grundkörpers zwar drehfest, jedoch axial verschieblich ist. Dabei ist es möglich, dass der Drehfixierkörper unmittelbar am Grundkörper gelagert ist, wie beim Ausführungsbeispiel der Fall, und/oder mittelbar, z. B. an einem mit dem Grundkörper verbundenen Bauteil, beispielsweise einem Hülsenkörper oder dergleichen, der seinerseits wiederum mit dem Grundkörper fest verbunden ist. Am Drehfixierkörper ist beispielsweise ein polygonaler Lagerabschnitt vorhanden, der mit einem korrespondierenden polygonalen Lagerabschnitt am Grundkörper oder dem mit diesem verbundenen Bauteil korrespondiert und insofern eine Verdrehsicherung des Drehfixierkörpers bezüglich des Grundkörpers oder des daran befestigten Lagerkörpers bildet.
- Nun wäre es denkbar, dass der Drehfixierkörper mit einer Bedienhandhabe ausgestattet oder verbunden ist, so dass der Drehfixierkörper von einem Bediener unmittelbar ergriffen und von der Drehfreigabestellung in die Drehfixierstellung und/oder umgekehrt verstellt werden kann. Somit wäre eine Zweihandbedienung erforderlich, die dennoch einen Bedienkomfort dahingehend bereitstellt, dass der Drehfixierkörper sozusagen von der Hand-Werkzeugmaschine bzw. einem gehäusefesten Bauteil der Hand-Werkzeugmaschine in seiner Drehfixierstellung drehfest gehalten wird und der Bediener diesbezüglich keine Kraft aufwenden muss.
- Bevorzugt ist jedoch eine Bauform, bei der der Spannbetätigungsring eine Betätigungsfläche zur Betätigung des Drehfixierkörpers aufweist und zum axialen Betätigen des Drehfixierkörpers bezüglich des Grundkörpers axial verschieblich gelagert ist. Zudem ist der Drehfixierkörper zweckmäßigerweise bezüglich einer Spannmutter axial verschieblich, die über die Schraubgewindeanordnung auf die Spannbackenanordnung wirkt. Somit kann also der Spannbetätigungsring in einer einfachen Betätigungshandlung zunächst axial verstellt werden, um so auf den Drehfixierkörper in Richtung der Drehfixierstellung zu wirken, um den Grundkörper und somit auch die Spannbackenanordnung drehfest festzulegen. Der Spannbetätigungsring ist mit dem Drehfixierkörper drehfest gekoppelt, so dass mit ihm in einer weiteren Betätigung die Spannmutter verdreht werden kann, um die Spannbackenanordnung zu spannen oder zu lösen.
- Die Spannbackenanordnung weist mindestens einen, zweckmäßigerweise zwei oder mehr mit Hilfe des Spannbetätigungsrings zwischen der Spannstellung und der Lösestellung verstellbare Spannbacken auf, die in an sich bekannter Weise auf das zu spannende Werkzeug wirken.
- Zwischen der Spannmutter und dem Spannbetätigungsring kann ein weiteres Bauteil, beispielsweise ein Spannring, eine Spannhülse oder dergleichen angeordnet sein, der mit der Spannmutter fest verbunden oder mit dieser einstückig ist.
- Es versteht sich, dass auch der Spannbetätigungsring mehrteilig oder mehrkomponentig sein kann.
- Der Drehfixierkörper ist zweckmäßigerweise durch eine Federanordnung in die Drehfreigabestellung belastet. Somit befindet sich der Drehfixierkörper also nur dann in der Drehfixierstellung, wenn er aktiv betätigt wird. Die Federanordnung, die beispielsweise eine oder mehrere Schraubenfedern umfasst, verstellt den Drehfixierkörper in Richtung der Drehfreigabestellung. Wenn der Spannbetätigungsring mit dem Drehfixierkörper bewegungsgekoppelt ist, beispielsweise eine Betätigungsfläche zur Betätigung desselben aufweist, wird selbstverständlich durch die Federanordnung nicht nur der Drehfixierkörper, sondern zweckmäßigerweise auch der Spannbetätigungsring in Richtung der Drehfreigabestellung verstellt.
- Die Federanordnung könnte zwar beispielsweise eine oder mehrere Federn haben, die neben dem Grundkörper, einem Koppelglied der Wellen-Kopplungseinrichtung oder dergleichen angeordnet sind. Beispielsweise könnten an einander entgegengesetzten Seiten der vorgenannten Bauteile z. B. um ein Zentrum des jeweiligen Bauteils ringförmig angeordnete Federn vorgesehen sein. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht jedoch vor, dass die Federanordnung ein von mindestens einem Bauteil des Spannfutters, beispielsweise des Grundkörpers, einem Koppelglied der Wellen-Kopplungseinrichtung oder dergleichen, durchdrungene Feder, insbesondere eine Schraubenfeder, umfasst.
- Bevorzugt ist es, wenn die Feder von außen her gekapselt ist. Dazu weisen beispielsweise der Spannbetätigungsring und/oder die Kopplungseinrichtung, insbesondere ein Betätigungsbauteil der Kopplungseinrichtung einen Aufnahmeraum für die Federanordnung auf. Die Federanordnung, beispielsweise die Schraubenfeder ist somit von außen in jeder Position des Drehfixierkörpers und/oder des Spannbetätigungsrings gekapselt und nicht von außen her zugänglich, was z. B. dem Schutz eines Bedieners insbesondere beim Betrieb der Hand-Werkzeugmaschine dient.
- Die Federanordnung dient zweckmäßigerweise nicht nur dazu, den Drehfixierkörper in Richtung der Drehfixierstellung zu belasten, sondern auch zusätzlich dazu, die Wellen-Kopplungseinrichtung in eine das Spannfutter, insbesondere den Grundkörper, mit der Antriebswelle koppelnden Koppelstellung zu belasten. Dazu wirkt die Federanordnung beispielsweise zum einen auf den Drehfixierkörper und zum anderen auf die Wellen-Kopplungseinrichtung, insbesondere miteinander entgegengesetzten Endbereichen einer Feder, insbesondere Schraubenfedern. Beispielsweise belastet die Feder ein Koppel-Handbetätigungsglied oder einen Koppel-Handbetätigungsring der Wellen-Kopplungseinrichtung.
- Ein solches Koppel-Handbetätigungsglied ist zweckmäßigerweise zur Verstellung der Wellen-Kopplungseinrichtung zwischen einer dem Grundkörper mit der Antriebswelle koppelnden Koppelstellung und eine Endkoppelstellung vorhanden, in der das Spannfutter von der Antriebswelle entfernbar ist.
- Das Koppel-Handbetätigungsglied und der Spannbetätigungsring sind zweckmäßigerweise koaxial. Bevorzugt ist die Anordnung so getroffen, dass das Koppel-Handbetätigungsglied und der Spannbetätigungsring einander teilweise übergreifen. Auf diese Weise ist es z. B. vorteilhaft möglich, dass die beiden vorgenannten Bauteile einen Aufnahmeraum für die vorgenannte Feder in einer jeden Axialstellung des einen oder anderen Bauteils überdecken.
- An dieser Stelle sei bemerkt, dass selbstverständlich für die Wellen-Kopplungseinrichtung eine von dem Drehfixierkörper separate bzw. diesen nicht beeinflussende Feder zu Belastung in die Koppelstellung vorgesehen sein kann, was beim Ausführungsbeispiel nicht der Fall ist.
- Der Drehfixierkörper und/oder der Spannbetätigungsring belasten in der Drehfixierstellung die Wellen-Kopplungseinrichtung in die Koppelstellung oder sind sogar dazu vorgesehen, die Wellen-Kopplungseinrichtung in der Koppelstellung zu halten. Dies ist beispielsweise dadurch der Fall, dass der Spannbetätigungsring über den Drehfixierkörper auf die vorgenannte Federanordnung wirkt, die ihrerseits wiederum die Wellen-Kopplungseinrichtung, beispielsweise das Koppel-Handbetätigungsglied, in die Koppelstellung belastet.
- An dieser Stelle sei bemerkt, dass als Wellen-Kopplungseinrichtung beispielsweise ein Schraubgewinde zum Anschrauben des Spannfutters an die Abtriebswelle vorgesehen sein kann. Auch sonstige Befestigungsarten, beispielsweise Klemmen oder Verrasten sind beider Wellen-Kopplungseinrichtung ohne weiteres möglich.
- Ein bevorzugte Ausführungsform sieht jedoch vor, dass die Wellen-Kopplungseinrichtung eine Schnellkupplung umfasst, die werkzeuglos betätigbar ist, beispielsweise mittels des vorgenannten Koppel-Handbetätigungsglieds oder -rings. Die Wellen-Kopplungseinrichtung umfasst beispielsweise einen oder mehrere radial verstellbare Formschlusskörper, insbesondere Kugeln, die mit dem Koppel-Handbetätigungsglied oder einem sonstigen Bauteil der Kopplungseinrichtung zwischen der Koppelstellung und einer Entkopplungsstellung zum Entfernen des Spannfutters von der Abtriebswelle verstellbar sind.
- Der Drehfixierkörper weist zweckmäßigerweise eine Zahnung, einen Zahnvorsprung oder dergleichen zum Eingriff in eine Gegenzahnung, eine Zahnaufnahme oder einer sonstigen Ausnehmung des Gegenhals der Hand-Werkzeugmaschine auf.
- Selbstverständlich ist es beim Gegenhaltkörper, der den Gegenhalt auf Seiten der Hand-Werkzeugmaschine bereitstellt, ebenfalls vorteilhaft, wenn dieser eine Zahnung, einen Zahnvorsprung oder eine Zahnaufnahme aufweist, in die der Drehfixierkörper des Spannfutters eingreifen kann.
- Es versteht sich, dass der Gegenhaltkörper und/oder der Drehfixierkörper beispielsweise auch polygonale zueinander passende Innen- und Außenkonturen oder sonstige als Drehanschläge wirksame Konturen und/oder Anschlagflächen aufweisen können, um die Drehfixierung zu realisieren.
- Sowohl der Drehfixierkörper als auch der Gegenhaltkörper haben zweckmäßigerweise Drehfixieraufnahmen und/oder Vorsprünge, das heißt Drehfixiervorsprünge und Gegenhaltvorsprünge, in den der jeweils andere Vorsprung eingreifen kann. Die jeweiligen Vorsprünge sind zweckmäßigerweise ringförmig oder teilringförmig bzw. als Ringsegmente ausgebildet, die um die Antriebswelle oder ein Aufnahmeteil für die Antriebswelle auf Seiten des Spannfutters herum angeordnet sind.
- Bei dem Gegenhaltkörper der Hand-Werkzeugmaschine, der zum Eingriff des Drehfixiervorsprungs oder der Drehfixiervorsprünge des Spannfutters vorgesehen ist, ist es vorteilhaft, wenn dieser unmittelbar neben der Abtriebswelle vor dem Gehäuse der Hand-Werkzeugmaschine vorsteht. Bevorzugt ist es dabei, dass der Gegenhaltkörper, beispielsweise dessen Gegenhaltvorsprung, relativ weit vor das Gehäuse der Hand-Werkzeugmaschine vorsteht, beispielsweise bis zu einem freien Ende der Abtriebswelle, und/oder nahe bei der Abtriebswelle angeordnet ist, dass eine Montage eines konventionellen Bohrfutters oder Spannfutters an der Hand-Werkzeugmaschine nicht mehr möglich bzw. blockiert ist.
- Das Spannfutter bildet vorzugsweise einen Bestandteil der Hand-Werkzeugmaschine und ist vorteilhaft lösbar an dieser angeordnet. An dieser Stelle sei bemerkt, dass prinzipiell auch ein erfindungsgemäßes Spannfutter einen fest montierten, das heißt nicht lösbaren Bestandteil einer erfindungsgemäßen ausgestalteten Hand-Werkzeugmaschine bilden kann.
- Bei der Hand-Werkzeugmaschine ist es zweckmäßig, wenn sie ein Schlagwerk zur Erzeugung von Drehschlagimpulmsen und/oder Linearschlagimpulsen auf die Antriebswelle aufweist. Insbesondere bei einer solchen Anordnung erweist sich die Erfindung als vorteilhaft, um eine Drehfixierung des Spannfutters für einen Werkzeugwechsel zu bewirken.
- Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Schrägansicht, einer erfindungsgemäßen Hand-Werkzeugmaschine, -
2a eine teilweise vereinfachte Querschnittsansicht der Hand-Werkzeugmaschine gemäß1 entlang einer Schnittlinie A-A in1 , wobei ein Drehfixierkörper eines Spannfutters in Drehfreigabestellung ist, -
2b eine teilweise Schnittansicht der Hand-Werkzeugmaschine gemäß1 , jedoch bei in Drehfixierstellung verstelltem Drehfixierkörper, -
3 eine Schnittdarstellung des Spannfutters gemäß2a ,2b in Drehfreigabestellung, -
3b das Spannfutter gemäß3a , jedoch in Drehfixierstellung, -
4 eine perspektivische Schrägansicht der Hand-Werkzeugmaschine gemäß1 , jedoch bei entferntem Spannfutter, -
5 eine perspektivische Schrägansicht eines Getriebegehäuses sowie eines Gegenhaltkörpers der Hand-Werkzeugmaschine gemäß4 , -
6 eine perspektivische Schrägansicht eines Drehfixierkörpers des Spannfutters, -
7 eine perspektivische Schrägansicht des Gegenhaltkörpers, -
8a ,8b perspektivische Schrägansichten des Gegenhaltkörpers und des Drehfixierkörpers, die miteinander in Eingriff sind. - Eine Hand-Werkzeugmaschine
10 ist beispielsweise als Schrauber, insbesondere Schlagschrauber oder Schlagbohrschrauber, ausgestaltet und hat einen Antriebsmotor11 , der in einem Gehäuse12 aufgenommen ist und über ein nicht dargestelltes Getriebe oder direkt eine Abtriebswelle13 antreibt. An der Abtriebswelle13 ist ein Spannfutter14 zur Aufnahme eines beispielsweise als Bohrwerkzeug15 ausgestalteten, schematisch dargestellten Werkzeugs16 angeordnet. An der Vorderseite, das heißt am freien Ende der Abtriebswelle13 , ist eine Werkzeugaufnahme17 vorgesehen, in die unmittelbar ein Werkzeug, beispielsweise ein Schraubwerkzeug, insbesondere ein Schrauberbit oder dergleichen, eingesetzt werden kann. Die Werkzeugaufnahme17 dient jedoch auch als Halterung für eine Wellen-Kopplungseinrichtung18 , mit der das Spannfutter14 an der Abtriebswelle13 und somit an der Hand-Werkzeugmaschine10 lösbar befestigt werden kann. - Das Gehäuse
12 ist pistolenartig ausgestaltet und hat einen den Antriebsmotor11 , optional ein Getriebe sowie ein Schlagwerk19 aufnehmenden Antriebsbereich20 , von dem ein Handgriffbereich21 zum Ergreifen der Hand-Werkzeugmaschine10 absteht. Mit einem Schalter22 am Handgriffbereich21 ist die Hand-Werkzeugmaschine ein- und ausschaltbar bzw. kann eine Drehzahl des Antriebsmotors11 vorgegeben werden. Am unteren, freien Ende des Handgriffbereichs21 ist noch ein Zusatzgehäuse23 lösbar befestigt, das einen Energiespeicher bzw. Akku aufnimmt. - Die Hand-Werkzeugmaschine
10 ist also eine kabellose Hand-Werkzeugmaschine, wobei selbstverständlich die Erfindung auch bei kabelgebundenen bzw. Netz-Hand-Werkzeugmaschinen anwendbar ist. Darüber hinaus ist ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung zwar die Verwendung bei einer elektrischen Hand-Werkzeugmaschine, wobei das Spannfutter14 oder ein ähnlich aufgebautes erfindungsgemäßes Spannfutter selbstverständlich auch bei einer pneumatischen Hand-Werkzeugmaschine, beispielsweise einem Schlagschrauber oder dergleichen, ohne weiteres einsetzbar ist. An dieser Stelle sei bemerkt, dass mit einem erfindungsgemäßen Spannfutter selbstverständlich auch ein Fräswerkzeug gespannt werden kann. - Das Schlagwerk
19 kann beispielsweise zur Erzeugung von Drehschlagimpulsen dienen, um eine Schraube fester anzuziehen oder eine festsitzende Schraube leichter zu lösen. Das Schlagwerk19 kann aber auch für einen Bohrbetrieb bzw. Schlagbohrbetrieb vorteilhaft sein. - Der Antriebsmotor
11 treibt eine Antriebswelle24 an. Die Abtriebswelle13 ist bezüglich der Antriebswelle24 drehbar. Ein der Antriebswelle24 zugewandter Bereich der Abtriebswelle13 bildet eine Art Amboss25 für einen Schlagkörper26 , den man auch als Hammerglied oder Hammer bezeichnen könnte. Die Antriebswelle24 und der Schlagkörper26 sind konzentrisch, wobei die Antriebswelle24 in treibender Verbindung mit dem Schlagkörper26 steht. Der Schlagkörper26 macht bezüglich der Antriebswelle24 eine Axialbewegung mit überlagerter Drehbewegung. Der Schlagkörper26 wird durch eine Feder29 in Richtung der Abtriebswelle13 beaufschlagt. - Die Feder
29 ist vorliegend eine Schraubenfeder, die von der Antriebswelle24 durchdrungen ist. Wenn der Schlagkörper26 nach vorn, das heißt in Richtung der Abtriebswelle13 hin vorgeschoben ist, steht er in Drehmitnahmeeingriff mit der Abtriebswelle13 . Hierzu sind in der Zeichnung nicht sichtbare Drehmitnahmevorsprünge und Ausnehmungen einerseits am Schlagkörper26 und andererseits am Amboss25 vorhanden. Jedenfalls ist zwischen diesen Drehmitnahmevorsprüngen und Ausnehmungen ein Spiel in Umfangsrichtung vorhanden, so dass der Schlagkörper26 und die Abtriebswelle13 relativ zueinander ein Stück weit verdrehbar sind und einen Freilaufzwischenraum zwischen einander haben. - Die Antriebswelle
24 und der Schlagkörper26 sind durch ein Steuergetriebe miteinander bewegungsgekoppelt. Das Steuergetriebe umfasst an der Antriebswelle24 angeordnete Steuerkurven27 , die beispielsweise einen V-förmigen Verlauf aufweisen und Kopplungselemente28 , beispielsweise Kugeln, als Kurvenfolger führen. In einem Schlagbetrieb der Hand-Werkzeugmaschine10 , wenn auf die Abtriebswelle13 von außen her ein größeres Gegenmoment als ein Grenz-Gegenmoment ausgeübt wird, führt der Schlagkörper26 eine Axialbewegung entgegen der Federkraft der Feder29 von der Abtriebswelle13 weg mit einer überlagerten Drehbewegung relativ zur Antriebswelle24 aus, so dass sich der Schlagkörper26 in der dann erreichten Drehentkopplungsstellung an der Abtriebswelle13 vorbeidreht und anschließend unter der Federkraft der Feder29 wieder nach axial vorne in die vordere, zur Abtriebswelle13 gerichtete Position bewegt, wobei dann seine Antriebs-Mitnahmevorsprünge (nicht dargestellt) in Zwischenräume zwischen Abtriebs-Mitnahmevorsprünge am Amboss25 (ebenfalls nicht dargestellt) der Abtriebswelle13 gelangen. Dann beschleunigt der Schlagkörper26 relativ zur Abtriebswelle13 , wobei am Ende dieser Beschleunigung die Antriebs-Mitnahmevorsprünge auf die Abtriebs-Mitnahmevorsprünge der Abtriebswelle13 aufprallen und so einen Drehschlag in Umfangsrichtung auf die Abtriebswelle13 ausüben. - Mithin ist also durch diese Anordnung und Ausgestaltung des Schlagwerkes
19 stets ein Drehspiel zwischen einerseits der Abtriebswelle13 und andererseits der Antriebswelle24 vorhanden. Selbst wenn man also die Antriebswelle24 blockieren würde, würde damit die Abtriebswelle13 noch einen Drehfreiheitsgrad haben, was die Handhabung eines konventionellen Spannfutters beim Werkzeugwechsel, beispielsweise Austausch des Bohrwerkzeugs15 , erschwert. Hier schafft die Erfindung Abhilfe:
Das Spannfutter14 umfasst einen Grundkörper30 , der mit der Wellen-Kopplungseinrichtung18 drehfest mit der Abtriebswelle13 verbindbar ist. In einer beispielsweise als Mehrkantaufnahme ausgestalteten Aufnahme31 ist ein Stiftkörper32 aufgenommen, der in eine Aufnahme33 für das freie Ende der Abtriebswelle13 vorsteht. Der Stiftkörper32 hat beispielsweise einen polygonalen Außenumfang, der mit einem polygonalen oder Mehrkant-Innenumfang der Werkzeugaufnahme17 an der Abtriebswelle13 korrespondiert, so dass der Stiftkörper32 in drehfesten Eingriff mit der Abtriebswelle13 bringbar ist. Wenn das Spannfutter14 auf die Abtriebswelle13 aufgesteckt wird, greift der Stiftkörper32 in die Mehrkant-Werkzeugaufnahme ein und ist dort drehfest gehalten. - Für einen axial festen Sitz sorgen dann Verriegelungskörper
34 , die in Führungskanälen35 beweglich gelagert sind. Die Verriegelungskörper34 können mittels eines Koppel-Handbetätigungsglieds36 in eine Koppelstellung K verstellt werden, bei der sie vor eine Innenwandseite der Aufnahme33 vorstehen und in eine Haltenut37 am Außenumfang des freien Endes der Abtriebswelle13 eingreifen. Dabei werden die Verriegelungskörper34 durch Verdrängerflächen38 am Innenumfang eines Betätigungsrings39 des Koppel-Betätigungsglieds36 beaufschlagt. Der Betätigungsring39 umgreift einen hülsenartigen Vorsprung41 des Grundkörpers30 , in dem die Aufnahme33 vorgesehen ist. - Wenn das Koppel-Handbetätigungsglied
36 jedoch von der Abtriebswelle13 wegbewegt wird, das heißt in Richtung eines mittleren Bereichs des Grundkörpers30 oder in Richtung einer Spannbackenanordnung55 , wird der einen Bestandteil des Koppel-Handbetätigungsglieds36 bildende Ringbereich oder Betätigungsring39 linear verstellt, so dass Ausnehmungen40 den Führungskanälen35 am Vorsprung41 gegenüberliegen und die Verriegelungskörper34 nach radial außen von der Aufnahme33 weg beweglich sind. Die Verriegelungskörper34 gelangen somit außer Eingriff von der Haltenut37 , so dass das Spannfutter14 von der Hand-Werkzeugmaschine10 entfernt werden kann. - Das Koppel-Handbetätigungsglied
36 wird durch eine Feder42 einer Federanordnung43 in die Koppelstellung K belastet. Die Feder42 ist vorliegend eine Schraubenfeder, die in einer Federaufnahme44 des Koppel-Handbetätigungsglieds36 aufgenommen ist. Die Federaufnahme44 wird zum einen außenseitig durch einen ringartigen Handgriffbereich45 des Koppel-Handbetätigungsglieds36 und weiterhin durch eine Stirnwand und eine im Wesentlichen zum Betätigungsring39 konzentrisch außenseitig verlaufende Ringwand47 begrenzt. Die Federaufnahme44 ist vorzugsweise eine Art Ringnut. - Die Ringwand
47 und der Betätigungsring39 sind durch einen Wandabschnitt48 des Koppel-Handbetätigungsglieds36 miteinander verbunden. Zwischen der Ringwand47 und dem Betätigungsring39 ist ein Ringraum49 vorhanden, der ebenso wie die Aufnahme33 stirnseitig, das heißt zur Hand-Werkzeugmaschine10 hin offen ist. - Wenn das Spannfutter an der Hand-Werkzeugmaschine
10 angeordnet ist, stehen Gegenhalt-Vorsprünge50 eines einen Gegenhalt52 bereitstellenden Gegenhaltkörpers51 , den man auch als Spannflansch bezeichnen könnte, in den Ringraum49 vor. Der Gegenhaltkörper51 ist drehfest mit dem Gehäuse12 der Hand-Werkzeugmaschine10 verbunden. Beispielsweise ist der Gegenhaltkörper51 an einem Getriebegehäuse53 , in dem unter anderem das Schlagwerk19 aufgenommen ist, fest, jedenfalls drehfest, angeordnet oder wird durch das Getriebegehäuse53 gebildet. - Die beiden Gegenhalt-Vorsprünge
50 sind beispielsweise ringsegmentartig ausgestaltet. An der der Abtriebswelle13 zugewandten Innenseite der Gegenhalte-Vorsprünge50 ist eine Zahnung54 vorgesehen, somit also eine Innenverzahnung. - Die Zahnung
54 des Gegenhalts52 dient zur Drehfestlegung des Grundkörpers30 des Spannfutters14 für einen Werkzeugwechsel, bei dem die Spannbackenanordnung55 mit mehreren, beispielsweise drei, Spannbacken56 zwischen einer das Werkzeug16 spannenden Spannstellung S und einer das Werkzeug16 freigebenden Lösestellung L verstellt wird. Zur Verstellung der in Spannbackenkanälen57 linear verstellbaren Spannbacken56 ist eine Spannmutter58 vorgesehen, die ein Innengewinde ausweist, das mit einem Außengewinde an den Spannbacken56 kämmt, so dass insgesamt eine Schraubgewindeanordnung59 vorhanden ist. Durch Drehen der Spannmutter58 können die Spannbacken56 linear verstellt werden, so dass sie beispielsweise die in3a eingezeichnete Lösestellung L oder die Spannstellung S einnehmen. - Die Spannmutter
58 ist im Innenraum eines hülsenartigen Spannrings60 aufgenommen. Die Spannmutter58 ist bezüglich des Spannrings60 drehtfest. Die Spannmutter58 und der Spannring60 sind an mit62 und63 bezeichneten Stellen drehbar am Grundkörper30 gelagert, die insofern also Drehlager bilden. - Der Spannring
60 und die Spannmutter58 sind mittels eines Spannbetätigungsrings60 drehbetätigbar. - Der Spannbetätigungsring
64 untergreift einerseits mit einer den Spannbacken56 zugewandten Stirnseite die Kappe61 und andererseits mit einem Untergreifabschnitt65 das Koppel-Handbetätigungsglied36 . - Der Spannbetätigungsring
64 ist bezüglich des Spannrings60 und somit auch der Spannmutter58 drehfest, jedoch axial verschieblich. Ein Bediener kann durch Drehen des Spannbetätigungsrings64 den Spannring60 und die Spannmutter58 mitdrehen, um die Spannbackenanordnung55 zwischen der Spannstellung S und der Lösestellung L zu verstellen. - Dem Bediener steht zum Betätigen des Spannbetätigungsrings
64 ein großzügiger, zweckmäßigerweise mit einer Antirutschbeschichtung und/oder einer Riffelung versehener, Handgriffbereich66 des Spannbetätigungsrings64 zur Verfügung, der sich zwischen der Kappe61 und dem Koppel-Handbetätigungsglied36 erstreckt. - Zur Verstellung der Spannbackenanordnung
55 muss der Grundkörper30 drehfest sein. Das geschieht bei dem Spannfutter14 erfindungsgemäß auf eine komfortable und einfach handhabbare Weise. Der Spannbetätigungsring64 ist durch das Schiebelager67 bezüglich des Spannrings60 und somit auch der Spannmutter58 axial verschieblich. Das Schiebelager67 ist an einem Innenumfang des Spannbetätigungsrings64 bzw. am Außenumfang des Spannrings60 vorgesehen und hat beispielsweise Linearführungskanäle und Linearführungsvorsprünge, die ineinander eingreifen. Ansonsten ist jedoch der Spannbetätigungsring64 bezüglich des Spannrings60 drehfest. - Anhand des Schiebelagers
67 kann nunmehr der Spannbetätigungsring64 zwischen einer näher bei der Spannbackenanordnung55 vorgesehenen Drehfreigabestellung DFR, in der der Grundkörper30 drehbar ist, da ein Drehfixierkörper68 des Spannfutters14 außer Eingriff mit dem Gegenhalt52 der Hand-Werkzeugmaschine10 ist, und einer Drehfixierstellung DFX verstellt werden, in der der Drehfixierkörper68 im Eingriff mit dem Gegenhalt52 ist. - Der Spannbetätigungsring
64 ist bezüglich des Drehfixierkörpers68 drehbar. Der Spannbetätigungsring64 hat eine Betätigungsfläche79 , z. B. einen Axialanschlag69 , insbesondere im Bereich einer Stufe, um den Drehfixierkörper68 von der Drehfreigabestellung DFR in die Drehfixierstellung DFX zu verstellen. - Der Drehfixierkörper
68 weist einen Plattenabschnitt71 auf, von dem drei Drehfixiervorsprünge70 abstehen. Die Drehfixiervorsprünge70 durchdringen Durchgangsöffnungen72 am Wandabschnitt48 des Koppel-Handbetätigungsglieds36 . In der Drehfixierstellung DFX stehen die Drehfixiervorsprünge70 in den Ringraum49 vor und greifen mit Zahnungen73 , die an ihren den Gegenhalt-Vorsprüngen50 zugewandten Außenseiten angeordnet sind, in deren Zahnungen54 ein. Somit ist ein drehfester Halt des Drehfixierkörpers68 bezüglich des Gegenhalts52 hergestellt. - Zur drehfesten Halt des Drehfixierkörpers
68 am Grundkörper30 ist eine Mehrkantausnehmung74 an dem Plattenabschnitt71 vorgesehen, der vom Grundkörper30 durchdrungen ist, der im Bereich der Mehrkantausnehmung74 eine entsprechend mehrkantige Außenkontur aufweist. Dies ist beispielsweise im Bereich des Vorsprungs41 des Grundkörpers30 der Fall. Die Mehrkantausnehmung74 ist eine Durchgangsöffnung. Der Drehfixierkörper68 ist also im Bereich des Vorsprungs41 drehfest bezüglich des Grundkörpers30 , wobei allerdings ein Schiebelager75 gebildet ist derart, dass der Drehfixierkörper68 axial verschieblich bezüglich des Grundkörpers30 ist. - Die Feder
42 belastet den Drehfixierkörper68 in die Drehfreigabestellung DFR. Beispielsweise wirkt die Feder42 auf eine Stirnseite des Plattenabschnitts71 . - Die Feder
42 ist innerhalb des Untergreifabschnittes65 angeordnet, so dass sie von außen nicht zugänglich ist. Zudem legt der Untergreifabschnitt65 , der ringförmig ist, die Feder42 radial fest. - Ein Randbereich bzw. Seitenrand des Plattenabschnitts
71 greift in eine Ringausnehmung76 des Spann(betätigungs)rings64 ein, in der der Axialanschlag69 vorgesehen ist. - Das Getriebegehäuse
53 ist beispielsweise stufenzylindrisch ausgestaltet. Eine vordere, zum Durchtritt der Abtriebswelle13 vorgesehene Öffnung des Getriebegehäuses53 ist durch einen Flansch77 des Gegenhaltkörpers51 verschlossen. Die beiden Gegenhaltkörper51 stehen vor einen Zylinderabschnitt78 des Gegenhaltkörpers51 vor, von dem der Flansch77 nach radial außen absteht. Die beiden Gegenhaltkörper51 bilden sozusagen eine zylindrische Fortsetzung des Zylinderabschnitts78 , jedoch nicht über dessen vollen Umfang, sondern nur über Kreissegmente bzw. Zylindersegmente. - Die Drehfixiervorsprünge
70 sind als Kreissegmente oder Ringsegmente ausgestaltet. Vorliegend sind insgesamt drei Drehfixiervorsprünge70 vorgesehen, die um die Mehrkantausnehmung74 herum angeordnet sind. - Die beiden Gegenhalt-Vorsprünge
50 erstrecken sich nur über einen jeweiligen Teilumfang eines Rings oder Kreises. Eine Umfangsbreite der Drehfixiervorsprünge70 ist jedoch so bemessen, dass stets mindestens zwei zueinander einen Winkelabstand aufweisende Drehfixierkörper, vorzugsweise alle drei Drehfixierkörper mit mindestens einem Umfangsbereich bzw. Innenumfangsbereich eines Gegenhalt-Vorsprungs50 in Eingriff sind, wenn der Drehfixierkörper68 in der Drehfixierstellung DFX ist. - Wenn der Spannbetätigungsring
64 oder der Drehfixierkörper68 in die Drehfixierstellung DFX verstellt sind, drücken sie über die Feder42 zugleich auf das Koppel-Handbetätigungsglied36 derart, dass dieses in die Koppelstellung K belastet ist. Somit ist also beim Werkzeugwechsel sozusagen automatisch gewährleistet, dass die Kopplung mit der Abtriebswelle13 nicht aufgehoben wird. Auch dies erhöht die Bediensicherheit und der Bedienkomfort der erfindungsgemäßen Hand-Werkzeugmaschine bzw. des erfindungsgemäßen Spannfutters.
Claims (17)
- Spannfutter für eine Hand-Werkzeugmaschine (
10 ), mit einer an einem Grundkörper (30 ) angeordneten Spannbackenanordnung (55 ) zum Halten eines Werkzeugs (16 ), insbesondere eines Schraub- und/oder Bohrwerkzeugs, mit einem auf die Spannbackenanordnung (55 ) über eine Schraubgewindeanordnung (59 ) wirkenden, bezüglich des Grundkörpers (30 ) des Spannfutters (14 ) drehbaren Spannbetätigungsring (64 ) zum Verstellen der Spannbackenanordnung (55 ) zwischen einer das Werkzeug (16 ) spannenden Spannstellung (S) und einer das Werkzeug (16 ) freigebenden Lösestellung (L), und mit einer mit dem Grundkörper (30 ) drehfest verbundenen Wellen-Kopplungseinrichtung (18 ) zum drehfesten Ankoppeln des Spannfutters (14 ) an eine durch einen Antriebsmotor (11 ) antreibbaren Abtriebswelle (13 ) (13 ) der Hand-Werkzeugmaschine (10 ), dadurch gekennzeichnet, dass das Spannfutter (14 ) einen Drehfixierkörper (68 ) zur Drehfixierung des Grundkörpers (30 ) an einem bezüglich eines Gehäuses (12 ) der Hand-Werkzeugmaschine (10 ) drehfesten, nahe der Abtriebswelle (13 ) (13 ) angeordneten Gegenhalt (52 ) der Hand-Werkzeugmaschine (10 ) aufweist, und dass der Drehfixierkörper (68 ) an dem Grundkörper (30 ) zwischen einer Drehfixierstellung (DFX), in der der Drehfixierkörper (68 ) im drehfesten Eingriff mit dem Gegenhalt (52 ) der Hand-Werkzeugmaschine (10 ) ist, und einer Drehfreigabestellung (DFR), in der der Drehfixierkörper (68 ) von dem Gegenhalt (52 ) entfernt und der Grundkörper (30 ) bezüglich des Gehäuses (12 ) der Hand-Werkzeugmaschine (10 ) drehbar ist, axial verschieblich und drehfest gelagert ist. - Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannbetätigungsring (
64 ) eine Betätigungsfläche (79 ) zur Betätigung des Drehfixierkörpers (68 ) aufweist, und dass der Spannbetätigungsring (64 ) zum axialen Betätigen des Drehfixierkörpers (68 ) bezüglich einer über die Schraubgewindeanordnung (59 ) auf die Spannbackenanordnung (55 ) wirkenden Spannmutter (58 ) axial verschieblich und drehfest gelagert ist. - Spannfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Spannmutter (
58 ) und dem Spannbetätigungsring (64 ) ein insbesondere hülsenartiger Spannring (60 ) angeordnet ist, der mit der Spannmutter (58 ) fest verbunden oder mit dieser einstückig ist. - Spannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehfixierkörper (
68 ) durch eine insbesondere mindestens eine Schraubenfeder (42 ) umfassende Federanordnung (43 ) in die Drehfreigabestellung (DFR) belastet ist. - Spannfutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (
43 ) eine von mindestens einem Bauteil des Spannfutters (14 ), insbesondere des Grundkörpers (30 ) und/oder einem Koppelglied der Wellen-Kopplungseinrichtung (18 ), durchdrungene Feder (42 ) umfasst. - Spannfutter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannbetätigungsring (
64 ) und/oder die Wellen-Kopplungseinrichtung (18 ) einen Aufnahmeraum für die Federanordnung (43 ) aufweisen. - Spannfutter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (
43 ) einerseits auf den Drehfixierkörper (68 ) und andererseits auf Wellen-Kopplungseinrichtung (18 ) wirkt, und dass die Federanordnung (43 ) die Wellen-Kopplungseinrichtung (18 ) in eine den Grundkörper (30 ) mit der Abtriebswelle (13 ) koppelnden Koppelstellung (K) belastet. - Spannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen-Kopplungseinrichtung (
18 ) ein insbesondere ringförmiges Koppel-Handbetätigungsglied (36 ) zur Verstellung der Wellen-Kopplungseinrichtung (18 ) zwischen einer den Grundkörper (30 ) mit der Abtriebswelle (13 ) koppelnden Koppelstellung (K) und einer Entkoppelstellung (E)(K) aufweist, in der das Spannfutter (14 ) von der Abtriebswelle (13 ) entfernbar ist. - Spannfutter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppel-Handbetätigungsglied (
36 ) und der Spannbetätigungsring (64 ) koaxial sind und/oder einander teilweise übergreifen. - Spannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehfixierkörper (
68 ) und/oder der Spannbetätigungsring (64 ) in der Drehfixierstellung (DFX) die Wellen-Kopplungseinrichtung (18 ) in eine den Grundkörper (30 ) mit der Abtriebswelle (13 ) koppelnden Koppelstellung (K) belasten, insbesondere in der Koppelstellung (K) halten. - Spannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehfixierkörper (
68 ) eine Zahnung oder einen Zahnvorsprung zum Eingriff in einen Gegenzahnung (54 ) oder mindestens einen Zahnvorsprung des Gegenhalts (52 ) der Hand-Werkzeugmaschine (10 ) aufweist. - Spannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehfixierkörper (
68 ) mindestens einen ringartigen oder ringsegmentartigen Drehfixiervorsprung (70 ) zum Eingriff mit dem Gegenhalt (52 ) aufweist. - Hand-Werkzeugmaschine (
10 ) mit einem Gehäuse (12 ), einem Antriebsmotor (11 ) und einer durch den Antriebsmotor (11 ) antreibbaren Abtriebswelle (13 ) sowie einem Spannfutter (14 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mindestens einem den Gegenhalt (52 ) bereitstellenden Gegenhaltkörper (51 ) zur Zusammenwirkung mit dem Drehfixierkörper (68 ). - Spannfutter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Gegenhaltkörper (
51 ) eine Zahnung (54 ) oder einen Zahnvorsprung aufweist. - Spannfutter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Gegenhaltkörper (
51 ) mindestens einen, insbesondere ringförmigen oder teilringförmigen, Gegenhalt-Vorsprung (50 ) aufweist, der neben der Abtriebswelle (13 ) vor das Gehäuse (12 ) der Hand-Werkzeugmaschine (10 ) vorsteht. - Spannfutter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Gegenhalt-Vorsprung (
50 ) ein eine Montage eines konventionellen Bohrfutters an der Hand-Werkzeugmaschine (10 ) verhinderndes Blockierbauteil bildet und insbesondere etwa bis zu einem freien Ende der Abtriebswelle (13 ) vorsteht. - Spannfutter nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Schlagwerk (
19 ) zur Erzeugung von Drehschlagimpulsen und/oder Linearschlagimpulsen auf die Abtriebswelle (13 ) aufweist.
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