-
Die Erfindung betrifft ein Futter zur Aufnahme eines Schraubendrehereinsatzes mit einem Antriebsschaft und einer einen Mehrkantquerschnitt aufweisenden Abtriebsöffnung zur Aufnahme eines Mehrkantabschnittes des Schraubendrehereinsatzes und mit einem in einer Ringnut der Außenseite der Wandung der Abtriebsöffnung einliegendem federelestischem Sicherungselement, das einen Verriegelungsabschnitt aufweist, der in einer Verriegelungsstellung einer auf der Außenseite der Wandung axial verlagerbaren Betätigungshülse von einer Verriegelungsschulter der Betätigungshülse durch ein im Mehrkanteckbereich im Boden der Ringnut angeordnetes Fenster in die Abtriebsöffnung ragend beaufschlagt wird und der als Folge einer radial auswärts gerichteten Federvorspannung des Sicherungselementes bei einer Verlagerung der Betätigungshülse in eine Freigabestellung aus der Abtriebsöffnung heraustritt.
-
Aus der
DE 696 36 358 T2 ist ein gattungsgemäßes Futter bekannt, bei dem ein im Wesentlichen C-förmiger Federring einen radial einwärts gerichteten Endabschnitt aufweist, der durch ein Fenster der Wandung der als Sackbohrung ausgebildeten Abtriebsöffnung in den Querschnitt der Sackbohrung hineinragt. In der Verriegelungsstellung wird der Federring von einer Verriegelungsschulter, die von einem Innenwandungsabschnitt der Betätigungshülse ausgebildet ist, in den Eingriff in die Abtriebsöffnung beaufschlagt. Das Ende des Haken kann dann in einer Eckaussparung eines Schraubendreherbits einliegen, um den Schraubendreherbit gegen ein Herausziehen aus der Abtriebsöffnung zu sichern. Wird die Betätigungshülse in eine Freigabestellung verschoben, so wird der Haken zufolge der nach radial außen gerichteten Federvorspannung des Federelementes aus der Abtriebsöffnung heraus gesteuert, so dass der Bit aus der Abtriebsöffnung herausgezogen werden kann.
-
Die
DE 10 2008 063 338 A1 und die
DE 10 2006 040 005 A1 beschreiben in einer Ringnut eines Futters einliegende Federelemente, die nach radial innen vorgespannt sind und die einen abgeflachten Abschnitt aufweisen, der durch ein Fenster in die Abtriebsöffnung hineinragt.
-
Die
DE 103 25 828 A1 beschreibt ein Futter zur Aufnahme eines Schraubendrehereinsatzes mit einer Einstecköffnung zum Einstecken eines Mehrkantabschnittes, die in der Außenwandung eine Ringnut aufweist, in die ein C-förmiger Clip eingesetzt ist. Eine ähnliche Lösung beschreibt die
WO 99/06 187 A1 . Der Clip ist hier als starres Bogenstück ausgebildet.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Futter fertigungstechnisch zu verbessern.
-
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.
-
Zunächst und im Wesentlichen ist vorgesehen, dass das Sicherungselement ein Federring ist. Der Ring besitzt einen im Wesentlichen kreisförmigen Grundriss. Er kann von einem zu einem Ring gebogenen Federstahldraht gebildet sein, dessen Enden unter Ausbildung eines Spaltes voneinander beabstandet sind. Der Federring hat im entspannten Zustand einen Innendurchmesser, der im Bereich des Eckmaßes des Mehrkantquerschnitts liegt. Der Boden der Ringnut verläuft auf einer Kreislinie um die Zentrumsachse. Da der Radius des Bodens der Ringnut kleiner ist als der Zentrumsabstand der Mehrkantecken bildet sich eine der Zahl der Mehrkantecken entsprechende Anzahl von Fenstern aus. Jede der in der Regel sechs Mehrkantecken besitzt demzufolge ein Fenster. Der Federring besitzt eine Umfangslänge, die so groß ist, dass sich der Federring über mindestens fünf der sechs Fenster erstreckt. Der Federring erfüllt aber bereits seine verriegelnde Funktion, wenn er lediglich in eines der Fenster eingreift. Bevorzugt hat der Federring aber eine Bogenlänge, die größer als 180° ist, so dass er auch in zwei sich diametral gegenüberliegende Fenster eingreifen kann. Die Betätigungshülse besitzt eine Verriegelungsschulter, die von einem Innenwandungsabschnitt der Betätigungshülse ausgebildet ist und die in der Verriegelungsstellung den Federring in Radialrichtung derart zusammendrückt, dass er durch jedes Fenster hindurch mit einem Verriegelungsabschnitt derart in die Abtriebsöffnung hineinragt, dass die Verriegelungsabschnitte in den Eckaussparungen des Mehrkantabschnittes des Schraubendrehereinsatzes eingreifen, so dass ein im Futter steckender Schraubendrehereinsatz gegen ein Herausziehen gehemmt bzw. gesichert ist. Die Betätigungshülse ist in Achsrichtung verlagerbar. In Achsrichtung neben der Verriegelungsschulter befindet sich eine sich über den gesamten Umfang als Ringnut erstreckende Freigabenische, in die der Federring bei einer Verlagerung der Betätigungshülse von der Verriegelungsstellung in die Freigabestellung eintauchen kann, so dass die Verriegelungsabschnitte des Federrings derart weit aus den Fenstern heraustreten können, dass der Schraubendrehereinsatz aus der Abtriebsöffnung herausgezogen werden kann. Es wird als vorteilhaft angesehen, dass der Federring in der Ringnut eine x-beliebige Drehstellung aufweisen kann und trotzdem jederzeit den Schraubendrehereinsatz sicher in der Verriegelungsstellung hält. Da der Federring in Radialaußenrichtung vorgespannt ist, liegt er zumindest in der Verriegelungsstellung in permanenter Reibanlage an der Verriegelungsschulter, also insbesondere an der Innenwand der Betätigungshülse an. Diese kann dort eine geringe Rastvertiefung aufweisen, so dass die Betätigungshülse in der Verriegelungsstellung mittels des Federringes rastgesichert ist. Es reicht aber aus, wenn der Federring lediglich reibschlüssig an der Verriegelungsschulter anliegt. Die Betätigungshülse wird dann reibschlüssig in der Verriegelungsstellung gehalten. Wird die Betätigungshülse von der Verriegelungsstellung in die Freigabestellung verlagert, so taucht der Federring in die Freigabenische ein, die so gestaltet sein kann, dass sie die Betätigungshülse in der Freigabestellung rastend in Zusammenwirkung mit dem darin eingreifenden Federring hält. Der Federring wirkt dann als Rastmittel. Die Betätigungshülse kann axial-federlos axial verschiebbar auf der Außenwandung der die Sackbohrung ausbildenden Hülse angeordnet sein. Es ist aber auch vorgesehen, dass die Innenwandung der Betätigungshülse ein Innengewinde, insbesondere ein Feingewinde aufweist, mit dem die Betätigungshülse auf ein Außengewinde der Außenwandung der Abtriebsöffnung aufgeschraubt ist.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 den Schnitt gemäß der Linie II - II in 1,
- 3 den Schnitt gemäß der Linie III - III in 2,
- 4 den Schnitt gemäß der Linie IV - IV in 3,
- 5 eine Darstellung gemäß 2 jedoch in der Freigabestellung,
- 6 einen Schnitt gemäß der Linie VI - VI in 5,
- 7 den Schnitt gemäß 6 jedoch ohne Federring und in die Abtriebsöffnung 3 eingestecktem Schraubendrehereinsatz 5,
- 8 eine Explosionsdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels,
- 9 eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels in der Verriegelungsstellung,
- 10 den Schnitt gemäß der Linie X - X in 9,
- 11 den Schnitt gemäß 10 jedoch in der Freigabestellung,
- 12 den Schnitt gemäß der Linie XII - XII in 10,
- 13 den Schnitt gemäß 12 jedoch ohne Bit und ohne Federring und
- 14 einen Schnitt gemäß der Linie XIV - XIV in 11.
-
Die in den Zeichnungen dargestellten Futter dienen der Aufnahme eines Schraubendrehereinsatzes 5. Ein Schraubendrehereinsatz 5 besitzt einen Mehrkantabschnitt 5, der im allgemeinen einen Grundriss aufweist, der einem regelmäßigen Sechseck entspricht. Mit dem Mehrkantabschnitt 4 kann der Schraubendrehereinsatz 5 in eine als Sackbohrung ausgebildete Abriebsöffnung 3 des Futters eingesteckt werden, das eine Querschnittsfläche aufweist, die dem Mehrkantquerschnittsprofil des Mehrkantabschnittes 4 entspricht, so dass die Mehrkantwände des Mehrkantabschnittes 4 an den Mehrkantwänden der Abtriebsöffnung 3 anliegen.
-
An den Mehrkantabschnitt 4 schließt sich ein Schaft 23 an, der in einem Abtriebsprofil 24 endet, das in den Ausführungsbeispielen als Kreuzschlitzprofil dargestellt ist.
-
Schraubendrehereinsätze 5 besitzen Eckaussparungen 21 oder Schultern 22, die in einem definierten Abstand zur Stirnseite 4' des Mehrkantabschnittes 4 angeordnet sind. Die in den Zeichnungen dargestellten Futter besitzen Sicherungselemente 8, die durch Fenster 12 in die Abtriebsöffnung 3 derart hineinragen, dass sie in einer Verriegelungsstellung in der Eckaussparung 21 oder vor der Schulter 22 liegen. Die Sicherungselemente 8 sind in der Lage, den sich mit seiner Stirnseite 4' auf dem Boden der Abtriebsöffnung 3 abstützenden Schraubendrehereinsatz 5 gegen Herausziehen aus der Abtriebsöffnung 3 zu sichern. Bei den Ausführungsbeispielen erfolgt dies durch einen Formschluss.
-
Die im Querschnitt eine regelmäßige Sechseckfläche aufweisende Abtriebsöffnung 3 wird von einem beispielsweise aus Edelstahl gefertigten Hülsenteil 2 gebildet. In die Hülse ist ein Antriebsschaft 1, der einen Sechskantquerschnitt aufweist eingepresst. Dieser Antriebsschaft 1 kann in ein Futter eines Elektro-schraubers eingesteckt werden. Vor der in dem Hülsenteil 2 steckenden Ende des Antriebsschaftes 1 befindet sich ein Magnet 17, der mit einer seiner beiden Breitseiten den Boden der Abtriebsöffnung 3 ausbildet.
-
Das vom Antriebsschaft 1 wegweisende Ende des Hülsenteils 2 bildet einen durchmesserverjüngten Abschnitt, der sich an eine Stufe 20 anschließt. Dieser durchmesserverminderte Abschnitt bildet einen Teil der Wandung 7 der Abtriebsöffnung 3 aus. In der Außenseite der Wandung 7 befindet sich eine Umfangsringnut 6, die einen Boden 6' aufweist, der auf einer Kreisbogenlinie um die Drehachse A verläuft, um die das Futter bei der Schraubbetätigung gedreht wird. Die Drehachse A verläuft durch den Mittelpunkt der Querschnittsfläche der Abtriebsöffnung 3.
-
Den 7 und 8 ist zu entnehmen, dass der Boden 6' auf einer Kreisbogenlinie um das Zentrum der Mehrkantquerschnittsfläche der Abtriebsöffnung 3 mit einem Radius R1 verläuft.
-
Die Mehrkantecken 11 des Mehrkantquerschnitts der Abtriebsöffnung 3 verlaufen ebenfalls auf einer Kreisbogenlinie um die Achse A. Der Zentrumsabstand R2 der Mehrkantecken 11 ist größer als der Radius R1 des Boden 6' um das Zentrum A. Als Folge dieser Vermassungsvorschrift besitzt der Boden 6' der Ringnut 6 sechs in gleichmäßiger Winkelverteilung um das Zentrum A angeordnete Fenster 12, die sich jeweils im Bereich einer Mehrkantecke 11 befinden.
-
Die Ringnut 6 hat eine radiale Nuttiefe, die ausreichend groß ist um einen Federring 8 aufzunehmen. Der Federring 8 besteht aus einem in eine Kreisform gebogenen, einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Federstahldraht. Die beiden Drahtenden besitzen einen Abstand voneinander, so dass eine Spaltöffnung 13 verbleibt. Im entspannten Zustand besitzt der Federring 8 einen Innendurchmesser, der größer ist als der Durchmesser des Kreises, auf dem der Boden 6' der Nut 6 verläuft. Die Tiefe der Ringnut 6 ist etwas größer als der Durchmesser des den Federring 8 bildenden Federstahldrahtes, so dass der Federring 8 vollständig in der Ringnut 6 Aufnahme finden kann. Im entspannten Zustand ist der Außendurchmesser des Federrings 8 aber größer als der Durchmesser der Außenwandung der Wandung 7, so dass der Federring 8 bereichsweise über die Wandung 7 herausragen kann. In diesem entspannten Zustand greift der Federring 8 nicht oder allenfalls bereichsweise durch die Fenster 12 in die Abtriebsöffnung 3 ein. Die Spaltöffnung 13 ist so gering bemessen, dass sich der Federring 8 über mindestens fünf der insgesamt sechs Fenster 12 erstreckt.
-
Auf der Außenwandung 7 befindet sich eine Betätigungshülse 9, die axial bezogen auf die Achse A verlagert werden kann. Bei dem in den 1 bis 8 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist die Betätigungshülse 9 linear verschieblich. Bei dem in den 9 bis 14 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist die Betätigungshülse 9 mit einem Innengewinde 14 auf ein Außengewinde 15 aufgeschraubt, so dass die Axialverlagerbarkeit über eine Drehbetätigung gewährleistet ist.
-
Die Innenwandung der Betätigungshülse 9 bildet eine Verriegelungsschulter 10 aus, die in einer Verriegelungsstellung (4 und 10) radial außerhalb der Ringnut 6 liegt. Die Verriegelungsschulter 10 verschließt die Ringnut 6 in Radialauswärtsrichtung, so dass der Federring 8 in der Verriegelungsstellung nicht über den Nutrand der Ringnut 6 in Radialaußenrichtung hinausragen kann. Der Federring 8 liegt in der Verriegelungsstellung federvorgespannt an der Verriegelungsschulter 10 an. Wie aus den 3 und 12 zu entnehmen ist, liegen Verriegelungsabschnitte 8' des Federringes 8 in der Verriegelungsstellung in den Fenstern 12 derart ein, dass die Verriegelungsabschnitte 8' die Abtriebsöffnung 3 im Bereich der Mehrkantecken 11 schneiden. Sie liegen entweder in den Eckaussparungen 21 oder vor der Schulter 22 des Schraubendrehereinsatzes 5, so dass dieser nicht aus der Abtriebsöffnung 3 herausgezogen werden kann.
-
Zufolge der federkraftbeaufschlagten Anlage des Federrings 8 an der Innenwandung der Betätigungshülse 9 wird die Betätigungshülse 9 bei dem in den 1 bis 8 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel reibschlüssig in der Verriegelungsstellung gehalten. Es kann eine geringe Rastvertiefung vorgesehen sein, in der der radial äußere Scheitelbereich des Federrings 8 eintauchen kann, so dass die Betätigungshülse 9 in der Verriegelungsstellung verrastet. Bei dem in den 9 bis 14 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist die Betätigungshülse 9 in der Verriegelungsstellung vollständig auf das Außengewinde 15 aufgeschraubt.
-
Um den Schraubendrehereinsatz 5 aus der Abtriebsöffnung 3 herauszuziehen, muss zunächst die Betätigungshülse 9 in eine Freigabestellung gebracht werden. Bei dem in den 1 bis 8 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch eine Linearverlagerung der Betätigungshülse 9 in Richtung weg vom Antriebsschaft 1. Bei dem in den 9 bis 14 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel wird die Betätigungshülse 9 gedreht. Die Freigabestellung ist erreicht, wenn die in den 5 bzw. 11 dargestellte Stellung der Betätigungshülse 9 erreicht ist. In dieser Stellung liegt eine von einer Innennut 16 gebildete Freigabenische radial außerhalb der Ringnut 6, so dass der Federring 8 in die Freigabenische 16 eintauchen kann. Dabei entspannt sich der Federring 8. Die Verriegelungsabschnitte 8' treten bei dieser Entspannung aus den Fenstern 12 heraus, so dass sie nicht mehr in den Eckaussparungen 21 bzw. vor der Schulter 22 liegen. Die Verriegelungsabschnitte 8' müssen dabei nicht vollständig aus der Abtriebsöffnung 3 herausgetreten sein, wenngleich dies bevorzugt ist. Der Federring kann auch entspannt in der Freigabenische 16 derart einliegen, dass er noch bereichsweise in einem oder mehreren Fenstern 12 die Abtriebsöffnung 3 schneidet. Der Innendurchmesser des Federringes 8 muss in seiner entspannten Stellung auch nicht größer sein als das Eckmaß des Mehrkantquerschnittes 4. Die Tiefe der Freigabenische 16 muss allerdings groß genug sein, dass der Federring 8 beim Herausziehen des Bits derart in Radialauswärtsrichtung ausweichen kann, dass sich der Federring 8 auf einen Durchmesser aufweiten kann, dass sein Innendurchmesser dem Eckmaß des Mehrkantquerschnittes 4 entspricht.
-
Der Federring 8 liegt in der Freigabestellung aber zumindest bei dem in den 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiel derart in der Freigabenische 16 ein, dass die Betätigungshülse 9 in der Freigabestellung rastgesichert ist. Im Querschnitt besitzt die Freigabenische 16 eine gerundete Nutwandung.
-
Die Betätigungshülse 9 besitzt eine bereichsweise glatte Innenwandung, die die Verriegelungsschulter 10 ausbildet. Die Außenwandung der Betätigungshülse 9 kann eine Riffelung aufweisen. Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist in der Außenwandung der Betätigungshülse 9 eine Nut 18 eingebracht, in der ein Ring 19 angeordnet ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Antriebsschaft
- 2
- Hülsenteil
- 3
- Abtriebsöffnung
- 4
- Mehrkantabschnitt
- 5
- Schraubendrehereinsatz
- 6
- Ringnut
- 7
- Wandung
- 8
- Sicherungselement, Federring
- 9
- Betätigungshülse
- 10
- Verriegelungsschulter
- 11
- Mehrkantecke
- 12
- Fenster
- 13
- Spaltöffnung
- 14
- Innengewinde
- 15
- Außengewinde
- 16
- Freigabenische
- 17
- Magnet
- 18
- Nut
- 19
- Ring
- 20
- Stufe
- 21
- Eckaussparung
- 22
- Schulter
- 23
- Schaft
- 24
- Abtriebsprofil
- 4'
- Stirnseite
- 6'
- Boden
- 8'
- Verriegelungsabschnitt
- A
- Zentrumsachse
- R1
- Radius
- R2
- Zentrumsabstand
