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Die Erfindung betrifft ein Schnellwechselfutter mit einer Abtriebsöffnung zum Einstecken eines Antriebsabschnitts eines Schraubendrehereinsatzes, mit einer Halteeinrichtung, mit der das Herausziehen des Antriebsabschnitts aus der Abtriebsöffnung zumindest gehemmt ist, und mit einem ersten, ein oder mehrere erste Drehmoment-Übertragungsflanken aufweisenden Drehmoment-Übertragungsabschnitt zur drehmomentübertragenden Anlage an ein oder mehreren Drehmoment-Einleitungsflanken eines Schraubendrehereinsatzes, dessen Antriebsschaft ein erstes Antriebsprofil aufweist.
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Ein Schnellwechselfutter mit einem Antriebsschaft zum Einstecken in eine Antriebsöffnung eines Schraubantriebswerkzeuges, bspw. eine mit einer Sechskantöffnung versehenen Handgriff oder einen Akkuschrauber, beschreibt die
DE 101 41 668 A1 . Dort kann ein Schraubendrehbit mit einem Sechskant-Antriebsabschnitt eingesteckt werden. Die Sechskantflächen der Abtriebsöffnung des Schnellwechselfutters bilden Drehmoment-Übertragungsflanken, die an den Drehmoment-Einleitungsflanken des Sechskant-Antriebsprofils des Schraubendreherbits anliegen. Mittels einer Spannkugel kann der Bit gegen Herausziehen in der Antriebsöffnung gehalten werden. Alternativ zu der Spannkugel kann der Boden der Antriebsöffnung auch einen Magneten als Halteeinrichtung aufweisen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schnellwechselfutter gestalterisch dahingehend weiterzubilden, dass mit ihm voneinander verschiedene Antriebsprofile insbesondere von Schraubendrehereinsätzen mit einem geringen Durchmesser aufgenommen werden können.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.
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Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass die Antriebsöffnung zwei Drehmoment-Übertragungsabschnitte aufweist, die räumlich voneinander beabstandet werden. Das erfindungsgemäße Schnellwechselfutter zeichnet sich somit durch zwei Drehmoment-Übertragungsabschnitte aus, die voneinander verschiedene Drehmoment-Übertragungsflanken aufweisen. Jede der beiden Drehmoment-Übertragungsflanken-Anordnungen ist in der Lage, an einem zugeordneten Antriebsprofil eines Schraubendrehereinsatzes anzugreifen. Dabei werden über die Drehmoment-Übertragungsflanken Drehmomente in Drehmoment-Einleitungsflanken der Schraubendrehereinsätze eingeleitet. Bspw. kann ein Antriebsprofil ein sogenanntes „Half-Moon”-Profil sein, bei dem das Ende eines kreiszylinderförmigen Antriebsschaftes eines Schraubendrehereinsatzes eine Diametralfläche durch die Drehachse des Schraubendreherbits ausbildet. Der Endabschnitt des Antriebsschaftes bildet dort einen Halbzylinder aus. Um in eine derart ausgebildete Drehmoment-Einleitungsflanke ein Drehmoment einzuleiten, bildet ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem ersten Drehmoment-Übertragungsabschnitt, insbesondere eine einzige Drehmoment-Übertragungsflanke aus, die als Diametralfläche ausgebildet ist. Diese Drehmoment-Übertragungflanke ist dem Boden der Abtriebsöffnung zugeordnet. Der Boden der Abtriebsöffnung kann von einem Endabschnitt eines Antriebsschaftes ausgebildet sein, der in eine die Abtriebsöffnung ausbildende Hülse eingesteckt ist. Dieser Endabschnitt bildet eine durch die Drehachse des Futters verlaufende Diametralfläche aus, die derart ausgebildet und angeordnet ist, dass sich die Drehmoment-Einleitungsflanke des Schraubendrehereinsatzes dort anlegen kann. Der zweite Drehmoment-Übertragungsabschnitt wird vorzugsweise von einem Diametralschlitz ausgebildet. Dieser Diametralschlitz ist an der Mündung der Antriebsöffnung angeordnet und wird von zwei miteinander fluchtenden Schlitzabschnitten gebildet. Die aufeinander zu weisenden Wandabschnitte der Schlitzabschnitte bilden die Drehmoment-Übertragungsflanken aus. Die Mündung der Antriebsöffnung kann eine Stirnfläche ausbilden, die konisch verläuft oder die gewölbt verläuft. Die Drehmoment-Übertragungsflanken werden bei dieser Ausgestaltung von Einschnitten in die Stirnfläche ausgebildet. Die beiden sich diametral gegenüberliegenden Schlitze können von einem einzigen Einschnitt gefertigt werden, der diametral durch die Höhlung der die Abtriebsöffnung ausbildenden Hülse verläuft. Die Halteeinrichtung kann von einem Magneten ausgebildet sein, der rückwärtig des Bodens, also rückwärtig der bodenseitigen Diametralfläche liegt. Bevorzugt wird die Halteeinrichtung aber von einer in einem Fenster einliegenden Spannkugel ausgebildet, die von einer Spannfeder beaufschlagt wird. Die Spannkugel stützt sich an einer Spannflanke einer Spannhülse ab, die in Axialrichtung gegen die Rückstellkraft einer Feder von einer Spannstellung in eine Freigabestellung gebracht werden kann. In der Spannstellung wird die Spannkugel von der Spannflanke der Spannhülse gegen den Antriebsschaft des Schraubendrehereinsatzes gepresst. Der Bit kann aber auch eine umlaufende Ringnut oder lediglich eine Aussparung besitzen, in die die Kugel eingreift, um so den Bit formschlüssig zu halten. Der Bit, der mit dem zweiten Drehmoment-Übertragungsabschnitt zusammenwirkt, wird als HIOS-Bit bezeichnet und besitzt einen kreiszylindrischen Antriebsschaft und zwei sich diametral gegenüberliegende Ausprägungen, die jeweils zwei Drehmoment-Einleitungsflanken ausbilden. Die beiden Ausprägungen bilden nicht nur radiale Fortsätze aus, die in die beiden Endabschnitte des Diagonalschlitzes eintreten. Sie bilden auch einen Tiefenanschlag aus. Das Stirnende des Antriebsschaftes ist vom Boden der Antriebsöffnung beabstandet.
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Der Durchmesser des Antriebsschaftes ist etwas kleiner als 4 mm, so dass der Durchmesser der Abtriebsöffnung etwa 4 mm betragen kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 in einer perspektivischen Darstellung das erfindungsgemäße Futter mit zwei Bits, die jeweils voneinander verschiedene Antriebsprofile aufweisen,
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2 die Stirnseitenansicht auf das Futter,
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3 den Schnitt gemäß der Linie III-III in 2,
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4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in 3,
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5 eine Darstellung gemäß 4 mit in die Abtriebsöffnung 3 eingestecktem Antriebsschaft 18 eines Half-Moon-Bits,
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6 den Schnitt gemäß der Linie VI-VI in 5,
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7 eine perspektivische Darstellung des Schnellwechselfutters mit der Abtriebsöffnung 3 eingestecktem Schraubendrehereinsatz 22 mit HIOS-Profil,
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8 eine Darstellung gemäß 3 mit in der Abtriebsöffnung 3 steckendem HIOS-Bit,
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9 eine Darstellung gemäß 5 mit in der Abtriebsöffnung 3 steckendem HIOS-Bit.
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Das Schnellwechselfutter 1 besitzt eine aus Metall gefertigte Hülse 9 mit kreisrunden Innen- und Außenquerschnittsprofilen. Die Höhlung der Hülse 9 bildet eine Abtriebsöffnung 3. Der Boden der Abtriebsöffnung 3 wird von einem Endabschnitt eines Antriebsschaftes 2 ausgebildet, der in die Höhlung der Hülse 9 eingepresst ist. Der Antriebsschaft 2 kann aber auch in die Hülse 9 eingeklebt, eingeschweißt oder andersartig form-, kraft- oder stoffschlüssig dort befestigt sein. Die Hülse 9 kann aus Vollkunststoff gefertigt sein.
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Der aus der Hülse 9 herausragende Abschnitt des Antriebsschaftes 2 ist als Sechskantprofil ausgebildet. Mit diesem Abschnitt des Antriebsschaftes 2 kann das Schnellwechselfutter 1 an ein Schraubantriebswerkzeug gekoppelt werden. Hierzu wird der Antriebsschaft 2 in eine Antriebsöffnung eines entsprechend ausgebildeten Schraubendrehergriffs bzw. in ein Futter eines Akkuschraubers eingesteckt. Der Abschnitt des Antriebsschaftes 2, der in der Hülse 9 steckt, ist ebenfalls als Sechskantprofil ausgebildet. Das Ende des in der Höhlung steckenden Abschnitts des Antriebsschaftes 2 ist jedoch als Halbkreiszylinder ausgebildet. Dieser Halbkreiszylinder bildet eine Diametralfläche aus, die eine Drehmoment-Übertragungsflanke 14 ausbildet zur Übertragung eines Drehmomentes auf eine entsprechend ausgebildete Drehmoment-Einleitungsflanke 21 eines ersten Schraubendrehereinsatzes 17.
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Der Schraubendrehereinsatz 17 besitzt ein in den Zeichnungen neutral als Zylinderkörper ausgebildetes Abtriebsende 18, welches die verschiedenartigsten Schraubwerkzeug-Geometrien aufweisen kann. Es kann bspw. als Flachklinge, als Kreuzklinge oder als Torx-Profil ausgebildet sein. Der Antriebsschaft 19 besitzt eine umlaufende Ringnut 20.
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Die 4 bis 6 zeigen den in das Schnellwechselfutter 1 eingesteckten ersten Schraubendrehereinsatz 17. Der kreisrunde Antriebsschaft 19 steckt dabei derart in der Abtriebsöffnung 3 ein, dass die als Diametralfläche ausgebildete Drehmoment-Einleitungsflanke 21 im Wesentlichen flächig an der Drehmoment-Übertragungsflanke 14 anliegt. Die beiden Flächen 14, 21 sind so ausgebildet, dass die Drehachse des Schnellwechselfutters bzw. die Zentrumsachse des Antriebsschaftes 19 in der jeweiligen Diametralfläche 14, 21 liegt.
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Das Schnellwechselfutter
1 ist mit einer Halteeinrichtung versehen, um ein Herausziehen des Schraubendrehereinsatzes aus der Abtriebsöffnung
3 zu hemmen bzw. zu verhindern. Die Halteeinrichtung besitzt eine Spannkugel
6, die in einem länglichen Fenster
8 der Hülse
9 liegt. Der Durchmesser der Spannkugel
6 ist größer als die Wandungsstärke der Hülse
9. Die Hülse
9 ist von einer Spannhülse
4 umgeben, die in Achsrichtung gegen die Rückstellkraft einer Feder
10 verlagert werden kann. Die Feder
10 stützt sich dabei, zwischen Spannhülse
4 und Hülse
9 liegend, an einer inneren Ringstufe
12 der Spannhülse
4 und an einem in einer Ringaussparung der Hülse
9 steckenden Ring
11 ab. Der zur Mündung der Abtriebsöffnung
3 weisende Abschnitt der Innenwandung der Spannhülse
4 bildet eine schräg verlaufende Spannflanke
5 aus, die die Spannkugel
6 beaufschlagt. Hinsichtlich der Wirkungsweise dieser Halteeinrichtung wird auf die
DE 101 41 668 A1 verwiesen. Der in der Abtriebsöffnung
3 einsteckende Bit
17 erfährt eine axiale Fesselung durch die in der Ringnut
20 bereichsweise einliegende Spannkugel
6. Wird die Spannhülse
4 in der Darstellung gemäß
5 nach links verschoben, so kann die Spannkugel
6 in Radialrichtung ausweichen und aus der Ringnut
20 heraustreten, so dass der Bit
17 aus der Abtriebsöffnung
3 herausgezogen werden kann.
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Die 7 bis 9 zeigen die Verwendung des Schnellwechselfutters mit einem zweiten Schraubendrehereinsatz, der ein zweites Antriebsprofil aufweist. Dieser als HIOS-Bit bekannte Schraubendrehereinsatz besitzt ebenfalls ein Abtriebsende 23, welches in den Zeichnungen neutralisiert dargestellt ist. Bei diesem zweiten Schraubendrehereinsatz 22 werden die Drehmoment-Einleitungsflanken 26 von seitlichen Vorsprüngen 27 ausgebildet, die durch Ausprägen gefertigt sind. Auf der dem Abtriebsende 23 gegenüberliegenden Seite bildet der zweite Schraubendrehereinsatz 22 einen Antriebsschaft 24 aus, der ebenso, wie der Antriebsschaft 19 des ersten Schraubendrehereinsatzes 17, im Wesentlichen die Form eines Kreiszylinders aufweist. Im Bereich des Antriebsschaftes 24 sind zwei dicht nebeneinander liegende Ringnuten 25 vorgesehen. Die Spannkugel 6 kann in eine der beiden Ringnuten 25 eintreten. Beim Ausführungsbeispiel tritt die Spannkugel 6 in die rückwärtige Ringnut 25 ein.
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Die Stirnseite 28 der Hülse 9 verläuft auf einer Kegelstumpffläche. Sie kann aber auch auf einer gewölbten Fläche oder in einer Ebene verlaufen. In die Stirnfläche 28 ist ein Diametralschlitz eingeschnitten, der zwei sich gegenüberliegende Einschnitte in die Hülse 9 ausbildet. Die beiden aufeinander zu weisenden Wandungen 16 der beiden Diametralschlitzabschnitte bilden Drehmoment-Übertragungsflanken aus, mit denen ein Drehmoment in die Drehmoment-Einleitungsflanken 26 des in die Abtriebsöffnung 3 eingesteckten Schraubendreherbits 22 übertragen werden können. Die beiden jeweils zwei voneinander wegweisende Drehmoment-Einleitungsflanken 26 ausbildenden Ausprägungen 27 stützen sich dabei auf dem Boden der Schlitzabschnitte des Diametralschlitzes ab und bilden somit einen Einsteckanschlag. Beim vollständig eingesteckten Bit ist die Stirnfläche 24' des Antriebsschaftes 24 vom Boden, also vom Ende des in der Hülse 9 steckenden Abschnittes des Antriebsschaftes 2 beabstandet.
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Beim Ausführungsbeispiel sind die beiden geometrisch voneinander verschiedenen Drehmoment-Übertragungsabschnitte 13, 15 axial und radial voneinander beabstandet. Der erste Drehmoment-Übertragungsabschnitt 13 ist dem Boden der Abtriebsöffnung 3 zugeordnet und wird von einer Bodenprofilierung der Abtriebsöffnung 3 ausgebildet. Der zweite Drehmoment-Übertragungsabschnitt 15 ist der Mündung der Abtriebsöffnung 3 zugeordnet und wird von einer Mündungsprofilierung ausgebildet, die auf die Wandung der Hülse 9 beschränkt ist.
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Die Innenwandung der Abtriebshöhlung 3 ist glattwandig. Sie verläuft auf einer Kreiszylinderfläche. Der erste Drehmoment-Übertragungsabschnitt 13 liegt radial innerhalb der Innenwandung der Abtriebshöhlung 3. Der zweite Drehmoment-Übertragungsabschnitt 15 liegt radial außerhalb der Innenwandung der Abtriebsöffnung 3.
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Zufolge dieser Ausgestaltung ist das Schnellwechselfutter in der Lage, Schraubendrehereinsätze mit zwei voneinander verschiedenen Antriebsprofilen aufzunehmen und insbesondere solche Schraubendrehereinsätze, die einen sehr geringen Schaftdurchmesser aufweisen. Der Schaftdurchmesser liegt bei etwa 4 mm. Die Länge des Antriebsschaftes liegt zwischen 10 und 14 mm. Das Futter ist somit insbesondere für Mikro-Schraubanwendungen geeignet. Das Futter lässt sich in einer kleinsten Bauform herstellen und ist trotzdem in der Lage, auf Schraubendrehereinsätze mit voneinander verschiedenen Antriebsprofilen ein ausreichend großes Drehmoment zu übertragen und gleichzeitig die Schraubendrehereinsätze sicher zu halten.
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Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildung des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schnellwechselfutter
- 2
- Antriebsschaft
- 3
- Abtriebsöffnung
- 4
- Spannhülse
- 5
- Spannflanke
- 6
- Spannfeder
- 7
- Spannfeder
- 8
- Fenster
- 9
- Hülse
- 10
- Feder
- 11
- Ring
- 12
- Stufe
- 13
- erster Drehmoment-Übertragungsabschnitt
- 14
- Drehmoment-Übertragungsflanke
- 15
- zweiter Drehmoment-Übertragungsabschnitt
- 16
- Drehmoment-Übertragungsflanke
- 17
- erster Schraubendrehereinsatz
- 18
- Abtriebsende
- 19
- Antriebsschaft
- 20
- Ringnut
- 21
- Drehmoment-Einleitungsflanke
- 22
- Zweiter Schraubendrehereinsatz
- 23
- Abtriebsende
- 24
- Antriebsschaft
- 24'
- Stirnfläche
- 25
- Ringnut
- 26
- Drehmoment-Einleitungsflanke
- 27
- Ausprägung
- 28
- Stirnfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10141668 A1 [0002, 0021]
