DE102017206294A1

DE102017206294A1 - Spannfutter für eine Handwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102017206294A1
Application number: DE102017206294.0A
Authority: DE
Inventors: Chze Cheik Lim; Siew Yuen Lee
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-04-12
Filing date: 2017-04-12
Publication date: 2018-10-18
Also published as: CN108687368A; CN108687368B

Abstract

Bei einem Spannfutter (200) für eine Handwerkzeugmaschine, mit einem Spannfuttergehäuse (215), in dem eine Werkzeugaufnahme (217) zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs ausgebildet ist, wobei die Werkzeugaufnahme (217) zum Fixieren des Einsatzwerkzeugs zumindest drei Spannbacken (220) aufweist, und wobei die zumindest drei Spannbacken (220) über einen drehbeweglich am Spannfuttergehäuse (215) angeordneten Betätigungsring (210) zumindest von einer Entriegelungsposition, in der ein Entfernen des Einsatzwerkzeugs aus der Werkzeugaufnahme (217) möglich ist, in eine Verriegelungsposition, in der das Einsatzwerkzeug in der Werkzeugaufnahme (217) fixiert ist, bewegbar sind, sind die zumindest drei Spannbacken (220) über eine Spannbackenhalterung in der Verriegelungsposition und der Entriegelungsposition vollständig im Spannfuttergehäuse (215) angeordnet und sind in axialer Richtung (205) der Werkzeugaufnahme (217) unbeweglich im Spannfuttergehäuse (215) angeordnet.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spannfutter für eine Handwerkzeugmaschine, mit einem Spannfuttergehäuse, in dem eine Werkzeugaufnahme zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs ausgebildet ist, wobei die Werkzeugaufnahme zum Fixieren des Einsatzwerkzeugs zumindest drei Spannbacken aufweist, und wobei die zumindest drei Spannbacken über einen drehbeweglich am Spannfuttergehäuse angeordneten Betätigungsring zumindest von einer Entriegelungsposition, in der ein Entfernen des Einsatzwerkzeugs aus der Werkzeugaufnahme möglich ist, in eine Verriegelungsposition, in der das Einsatzwerkzeug in der Werkzeugaufnahme fixiert ist, bewegbar sind.
Aus dem Stand der Technik ist ein derartiges Spannfutter für eine Handwerkzeugmaschine, mit einem Spannfuttergehäuse bekannt, wobei in dem Spannfuttergehäuse eine Werkzeugaufnahme zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs ausgebildet ist. Die Werkzeugaufnahme weist dabei zum Fixieren des Einsatzwerkzeugs drei Spannbacken auf, die an einem konusförmigen Trägerelement angeordnet sind. Die Spannbacken sind über einen drehbeweglich am Spannfuttergehäuse angeordneten Betätigungsring entlang des konusförmigen Trägerelements von einer Entriegelungsposition, in der ein Entfernen des Einsatzwerkzeugs aus der Werkzeugaufnahme möglich ist, in eine Verriegelungsposition, in der das Einsatzwerkzeug in der Werkzeugaufnahme fixiert ist, bewegbar. Hierbei sind die Spannbacken in der Entriegelungsposition im Spannfuttergehäuse angeordnet und in der Verriegelungsposition zumindest abschnittsweise außerhalb des Spannfuttergehäuses angeordnet.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein neues Spannfutter für eine Handwerkzeugmaschine bereit, mit einem Spannfuttergehäuse, in dem eine Werkzeugaufnahme zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs ausgebildet ist, wobei die Werkzeugaufnahme zum Fixieren des Einsatzwerkzeugs zumindest drei Spannbacken aufweist, und wobei die zumindest drei Spannbacken über einen drehbeweglich am Spannfuttergehäuse angeordneten Betätigungsring zumindest von einer Entriegelungsposition, in der ein Entfernen des Einsatzwerkzeugs aus der Werkzeugaufnahme möglich ist, in eine Verriegelungsposition, in der das Einsatzwerkzeug in der Werkzeugaufnahme fixiert ist, bewegbar sind. Die zumindest drei Spannbacken sind über eine Spannbackenhalterung in der Verriegelungsposition und der Entriegelungsposition vollständig im Spannfuttergehäuse angeordnet und sind in axialer Richtung der Werkzeugaufnahme unbeweglich im Spannfuttergehäuse angeordnet.
Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung eines Spannfutters, bei dem durch die immer vollständig im Spannfuttergehäuse aufgenommenen Spannbacken, die in axialer Richtung der Werkzeugaufnahme unbeweglich im Spannfuttergehäuse angeordnet sind, eine verkürzte Bauform des Spannfutters bereitgestellt werden kann. Hierbei kann ein Einsatzwerkzeug vorteilhafterweise durch eine vergleichsweise kleine Drehbewegung des Betätigungsrings im Spannfutter verriegelt und/oder entriegelt werden.
Bevorzugt ist dem Betätigungsring ein Kopplungselement zugeordnet, das dazu ausgebildet ist, eine Drehbewegung des Betätigungsrings in eine Verriegelungs- und/oder Entriegelungsbewegung der zumindest drei Spannbacken umzuwandeln. Somit können die Spannbacken sicher und zuverlässig von der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition oder umgekehrt bewegt werden.
Das Kopplungselement ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die zumindest drei Spannbacken in einer zumindest annähernd senkrecht zur axialen Richtung der Werkzeugaufnahme ausgerichteten Bewegungsebene zu bewegen oder in der Bewegungsebene um eine Drehachse zu verschwenken. Somit kann die in axialer Richtung der Werkzeugaufnahme feste Anordnung der Spannbacken im Spannfuttergehäuse auf einfache Art und Weise ermöglicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Spannbackenhalterung in radialer Richtung des Spannfuttergehäuses den zumindest drei Spannbacken zugeordnete, geradlinige Führungsnuten zum Bewegen der jeweiligen Spannbacken auf. Somit kann eine einfache und unkomplizierte Bewegungsbahn für die Spannbacken bereitgestellt werden.
Vorzugsweise weist das Kopplungselement an seiner den zumindest drei Spannbacken zugewandten Seite ein Spiralgewinde auf und die zumindest drei Spannbacken weisen jeweils an ihrer dem Kopplungselement zugewandten Seite einen dem Spiralgewinde zugeordneten Gewindeabschnitt auf. Somit kann eine sichere und zuverlässige Übertragung der Drehbewegung des Betätigungsrings in eine Verriegelungs- und/oder Entriegelungsbewegung der Spannbacken ermöglicht werden.
Die zumindest drei Spannbacken weisen bevorzugt in Umfangsrichtung des Spannfuttergehäuses jeweils auf einer ersten Seite eine erste Mehrzahl von Stegen und auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden, zweiten Seite eine zweite Mehrzahl von Stegen auf, wobei die erste Mehrzahl von Stegen asymmetrisch zur zweiten Mehrzahl von Stegen angeordnet ist. Somit kann auf einfache Art und Weise eine geeignete Ausgestaltung der Spannbacken ermöglicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Stege der ersten und zweiten Mehrzahl von Stegen derart ausgebildet, dass in einer Verriegelungsposition die erste Mehrzahl von Stegen einer ersten Spannbacke und die zweite Mehrzahl von Stegen einer benachbarten zweiten Spannbacke sich gegenseitig kreuzen. Somit kann eine stabile und robuste Anordnung der Spannbacken in der Verriegelungsposition ermöglicht werden, bei der die Spannbacken spaltfrei zueinander angeordnet sind, wodurch ein Verklemmen und/oder Verkanten des Einsatzwerkzeugs bei einem Verriegeln und/oder Entriegeln verhindert werden kann.
Jede der zumindest drei Spannbacken weist vorzugsweise an ihrem der Werkzeugaufnahme zugewandten Ende eine dreieckige Kontur auf, sodass in einer komplett geschlossenen Position der zumindest drei Spannbacken, in der eine Anordnung des Einsatzwerkzeugs in der Werkzeugaufnahme nicht möglich ist, die zumindest drei Spannbacken spaltfrei aneinander anliegen. Somit kann auf einfache Art und Weise ein Verschließen der Werkzeugaufnahme ermöglicht werden.
Bevorzugt sind die zumindest drei Spannbacken zum Verschwenken um ihre Drehachse L- oder C-förmig ausgebildet. Somit kann eine auf unkomplizierte und effiziente Art und Weise reproduzierbare, geeignete Form der Spannbacken vorgegeben werden.
Die Spannbackenhalterung ist vorzugsweise zweiteilig mit einem ersten und zweiten Halterungselement ausgebildet, wobei die zumindest drei Spannbacken zwischen dem ersten und zweiten Halterungselement drehbar angeordnet sind. Somit kann eine sichere und zuverlässige Anordnung der Spannbacken in der Spannbackenhalterung ermöglicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform sind die zumindest drei Spannbacken federbeaufschlagt, wobei das zweite Halterungselement den zumindest drei Spannbacken zugeordnete Aufnahmen zur Anordnung eines Federelements aufweist. Somit kann einfach und unkompliziert eine Anordnung der Spannbacken ermöglicht werden, bei der ein Einsatzwerkzeug sicher in der Werkzeugaufnahme angeordnet werden kann.
Eine Sperrvorrichtung ist bevorzugt vorgesehen, die über eine Rastverbindung mit dem Kopplungselement wirkverbunden ist und dazu ausgebildet ist, ein ungewolltes und/oder selbsttätiges Verdrehen des Betätigungsrings zu verhindern. Somit kann ein sicheres und zuverlässiges Spannfutter bereitgestellt werden.
Vorzugsweise ist die Spannbackenhalterung derart ausgebildet, dass ein Verdrehen des Betätigungsrings um einen vergleichsweise kleinen Winkel, vorzugsweise um 20°, die zumindest drei Spannbacken von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition oder umgekehrt, bewegt. Somit kann auf einfache Art und Weise ein bedienerfreundliches Spannfutter bereitgestellt werden.
Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung eine Handwerkzeugmaschine bereit, die ein Spannfutter mit einem Spannfuttergehäuse aufweist, in dem eine Werkzeugaufnahme zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs ausgebildet ist, wobei die Werkzeugaufnahme zum Fixieren des Einsatzwerkzeugs zumindest drei Spannbacken aufweist, und wobei die zumindest drei Spannbacken über einen drehbeweglich am Spannfuttergehäuse angeordneten Betätigungsring zumindest von einer Entriegelungsposition, in der ein Entfernen des Einsatzwerkzeugs aus der Werkzeugaufnahme möglich ist, in eine Verriegelungsposition, in der das Einsatzwerkzeug in der Werkzeugaufnahme fixiert ist, bewegbar sind. Die zumindest drei Spannbacken sind über eine Spannbackenhalterung in der Verriegelungsposition und der Entriegelungsposition vollständig im Spannfuttergehäuse angeordnet und sind in axialer Richtung der Werkzeugaufnahme unbeweglich im Spannfuttergehäuse angeordnet.
Figurenliste
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einem Spannfutter,
2 eine perspektivische Ansicht des Spannfutters von 1 gemäß einer Ausführungsform,
3 eine Explosionsansicht des Spannfutters von 2,
4a eine Frontansicht des komplett geöffneten Spannfutters von 2 und 3,
4b eine perspektivische Seitenansicht des Spannfutters von 4a,
5a eine Frontansicht des teilweise geschlossenen Spannfutters von 2 bis 4b,
5b eine perspektivische Seitenansicht des Spannfutters von 5a,
6a eine Frontansicht des komplett geschlossenen Spannfutters von 2 bis 5b,
6b eine perspektivische Seitenansicht des Spannfutters von 6a,
7 eine perspektivische Frontansicht des komplett geöffneten Spannfutters von 2 bis 6b mit einem Einsatzwerkzeug,
8 eine perspektivische Frontansicht des teilweise geschlossenen Spannfutters von 7 mit dem Einsatzwerkzeug von 7,
9 eine perspektivische Frontansicht des Spannfutters von 7 und 8 in einer Verriegelungsposition,
10 eine perspektivische Seitenansicht einer dem Spannfutter von 2 bis 9 zugeordneten Spannbacke,
11 eine perspektivische Ansicht der Spannbacke von 10, von unten betrachtet,
12 eine Frontansicht von zwei benachbarten Spannbacken,
13 eine perspektivische Ansicht der zwei benachbarten Spannbacken von 12,
14 eine perspektivische Ansicht eines dem Spannfutter von 2 bis 9 zugeordneten Kopplungselements,
15 eine perspektivische Ansicht eines Spannfutters gemäß einer alternativen Ausführungsform,
16 eine Frontansicht des komplett geschlossenen Spannfutters von 15,
17 eine Explosionsansicht des Spannfutters von 15 und 16,
18 eine Frontansicht des komplett geöffneten Spannfutters von 15 bis 17,
19 eine Frontansicht des teilweise geschlossenen Spannfutters von 18,
20 eine Frontansicht des gem. 16 komplett geschlossenen Spannfutters von 18 und 19,
21 eine perspektivische Ansicht des Spannfutters von 15 bis 20 bei einem Verriegelungsvorgang,
22 eine perspektivische Ansicht einer dem Spannfutter von 15 bis 21 zugeordneten Sperrvorrichtung,
23 eine perspektivische Ansicht des komplett geschlossenen Spannfutters von 15 bis 22 mit federbeaufschlagten Spannbacke,
24 eine Frontansicht des Spannfutters von 23 mit den federbeaufschlagten Spannbacken,
25 eine Seitenansicht des Spannfutters von 15 bis 24 in einer Entriegelungsposition, und
26 eine Seitenansicht des Spannfutters von 25 in der Verriegelungsposition.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine mit einer Werkzeugaufnahme 150 versehene Handwerkzeugmaschine 100, die ein Werkzeuggehäuse 110 mit einem Handgriff 126 aufweist und beispielhaft als Akku-Drehschlagschrauber ausgebildet ist. Gemäß einer Ausführungsform ist die Handwerkzeugmaschine 100 zur netzunabhängigen Stromversorgung mechanisch und elektrisch mit einem Akkupack 130 verbindbar, kann alternativ hierzu z.B. aber auch netzabhängig betreibbar sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Akku-Drehschlagschrauber beschränkt ist, sondern vielmehr allgemein bei Werkzeugen mit einer entsprechend zur Werkzeugaufnahme 150 gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Werkzeugaufnahme verwendbar ist, unabhängig davon, ob das Werkzeug motorbetrieben ist und/oder netzunabhängig mit einem Akkupack oder netzabhängig betreibbar ist.
Im Werkzeuggehäuse 110 sind beispielhaft ein vom Akkupack 130 mit Strom versorgter, elektrischer Antriebsmotor 114, ein optionales Getriebe 118 und ein optionales mechanisches Schlagwerk 122 angeordnet, wobei der Antriebsmotor 114 z.B. über einen Handschalter 128 betätigbar ist, d.h. ein- und ausschaltbar ist, und ein beliebiger Motortyp sein kann, z.B. ein elektronisch kommutierter Motor oder ein Gleichstrommotor. Der Antriebsmotor 114 ist über eine zugeordnete Motorwelle 116 mit dem Getriebe 118 verbunden, das eine Drehung der Motorwelle 116 in eine Drehung eines zwischen Getriebe 118 und Schlagwerk 122 vorgesehenen Antriebsglieds 120, z.B. einer Antriebswelle, umwandelt. Das Getriebe 118 ist illustrativ in einem Getriebegehäuse 119 angeordnet, der Antriebsmotor 114 in einem Motorgehäuse 115 und das Schlagwerk 122 in einem Schlagwerkgehäuse 121, wobei die Gehäuse 119, 115, 121 beispielhaft in dem Werkzeuggehäuse 110 angeordnet sind.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltung der Handwerkzeugmaschine 100 mit einem optionalen Schlagwerk 122 und/oder einem optionalen Getriebe 118 lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen ist. So kann die Handwerkzeugmaschine 100 auch ohne Schlagwerk 122 und/oder Getriebe 118 ausgebildet sein.
Das mit der Antriebswelle 120 verbundene, optionale Schlagwerk 122 ist beispielhaft ein Dreh- bzw. Rotationsschlagwerk, das schlagartige Drehimpulse mit hoher Intensität erzeugt und auf eine Abtriebswelle 124, z.B. eine Abtriebsspindel, überträgt. Ein beispielhaftes Schlagwerk, mit dem das optionale Schlagwerk 122 realisiert werden kann, ist hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt, sodass hier zwecks Knappheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung des Schlagwerks 122 verzichtet werden kann.
An der Abtriebswelle 124 ist im Bereich einer Stirnseite 112 des Werkzeuggehäuses 110 die bevorzugt zur Aufnahme von Einsatzwerkzeugen 170 ausgebildete Werkzeugaufnahme 150 angeordnet. Diese ist exemplarisch nach Art eines Bohr- bzw. Spannfutters (200 in 2; 400 in 15) ausgebildet und mit zumindest drei Spannbacken (220 in 2; 420 in 15) versehen. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die als Spannfutter ausgebildete Werkzeugaufnahme 150 auch als Spannfutter-Adapter zur lösbaren Anordnung an einer Werkzeugaufnahme der Handwerkzeugmaschine 100 ausgebildet sein kann.
2 zeigt die als Spannfutter 200 ausgebildete Werkzeugaufnahme 150 der Handwerkzeugmaschine 100 von 1. Das Spannfutter 200 weist vorzugsweise ein erstes, freies axiales Ende 201 und ein zweites axiales Ende 202 auf, wobei das Spannfutter 200 mit seinem zweiten axialen Ende 202 an der Handwerkzeugmaschine 100 angeordnet ist. Das Spannfutter 200 weist dabei vorzugsweise ein Spannfuttergehäuse 215 auf, in dem eine Werkzeugaufnahme 217 zur Aufnahme des beispielhaften Einsatzwerkzeugs 170 von 1 ausgebildet ist. Bevorzugt sind der Werkzeugaufnahme 217 zum Fixieren des Einsatzwerkzeugs 170, zumindest drei Spannbacken 220 zugeordnet. Die zumindest drei Spannbacken 220 sind vorzugsweise über einen drehbeweglich am Spannfuttergehäuse 215 angeordneten Betätigungsring 210 bewegbar. Vorzugsweise sind die Spannbacken 220 über den Betätigungsring 210 zumindest von einer Entriegelungsposition, in der ein Entfernen des Einsatzwerkzeugs 170 aus der Werkzeugaufnahme 217 möglich ist, in eine Verriegelungsposition, in der das Einsatzwerkzeug 170 in der Werkzeugaufnahme 217 fixiert ist, bewegbar.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Spannbacken 220 über eine Spannbackenhalterung (240 in 3) in der Verriegelungsposition und der Entriegelungsposition vollständig im Spannfuttergehäuse 215 angeordnet. Bevorzugt sind die Spannbacken 220 dabei in axialer Richtung 205 der Werkzeugaufnahme 217 unbeweglich im Spannfuttergehäuse 215 angeordnet. Bei einem Bewegen der Spannbacken 220 von ihrer Verriegelungsposition in ihre Entriegelungsposition oder umgekehrt, werden diese bevorzugt in einer zumindest annähernd senkrecht zur axialen Richtung 205 der Werkzeugaufnahme 217 ausgerichteten Bewegungsebene 209 bewegt. Hierbei bewegt ein Verdrehen des Betätigungsrings 210 um einen vergleichsweise kleinen Winkel, vorzugsweise um 20°, die Spannbacken 220 von ihrer Entriegelungsposition in ihre Verriegelungsposition, oder umgekehrt.
Vorzugsweise ist das Spannfuttergehäuse 215 über eine Schraubverbindung am Spannfutter 200 befestigt. Hierfür weist das Spannfuttergehäuse 215 am ersten, freien Ende 201 des Spannfutters 200 illustrativ und beispielhaft drei Aufnahmen 216 zur Anordnung von Schrauben auf. Es wird darauf hingewiesen, dass anstelle der Schraubverbindung auch eine beliebig andere Verbindung, z.B. eine Klemm- und/oder Pressverbindung, Anwendung finden kann.
3 zeigt das Spannfutter 200 von 2 mit seinem Spannfuttergehäuse 215 und einer Spannbackenhalterung 240, die vorzugsweise über eine Schraubverbindung mit dem Spannfuttergehäuse 215 verbunden ist. Hierfür weist die Spannbackenhalterung 240 an einer dem Spannfuttergehäuse 215 bzw. dem ersten Ende 201 zugewandten Stirnfläche den Aufnahmen 216 des Spannfuttergehäuse 215 zugeordnete Ausnehmungen 242 auf.
Des Weiteren weist die Spannbackenhalterung 240 vorzugsweise in radialer Richtung des Spannfuttergehäuses 215 den Spannbacken 220 zugeordnete Aufnahmen 244 auf. Illustrativ sind drei Aufnahmen 244 dargestellt, die vorzugsweise als geradlinige Führungsnuten 245, 246 zum Bewegen der jeweiligen Spannbacken 220 ausgebildet sind. Bevorzugt führen die Führungsnuten 245, 246 die Spannbacken 220 in radialer Richtung des Spannfutters 200 bzw. in Richtung eines Mittelpunkts der Werkzeugaufnahme 217 entlang eines Radius der Werkzeugaufnahme 217. Jedoch können die Führungsnuten 245, 246 die Spannbacken 220 auch in eine beliebig andere Richtung z.B. leicht tangential führen. Es wird auch noch darauf hingewiesen, dass die geradlinige Ausgestaltung des Führungsnuten 245, 246 lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen ist. So können die Führungsnuten 245, 246 auch eine beliebig andere Form aufweisen z.B. eine gebogene Form, insbesondere eine parabolische Form.
Vorzugsweise ist die Führungsnut 245 dem ersten Ende 201 des Spannfutters 200 zugewandt ausgebildet und die Führungsnut 246 ist dem zweiten Ende 202 des Spannfutters 200 zugewandt ausgebildet. Darüber hinaus weist die Spannbackenhalterung 240 an ihrer dem zweiten Ende 202 zugewandten Stirnseite 247 bevorzugt einen Verbindungsabschnitt 248 auf, über den das Spannfutter 200 mit der Abtriebswelle 124 der Handwerkzeugmaschine 100 wirkverbunden ist. Vorzugsweise ist die Spannbackenhalterung 240 derart ausgebildet, dass ein Verdrehen des Betätigungsrings 210 um einen vergleichsweise kleinen Winkel, vorzugsweise um 20°, die Spannbacken 220 von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition oder umgekehrt, bewegt. Jedoch kann der Winkel auch kleiner oder größer als 20° sein.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die Spannbacken 220 an ihrem dem ersten Ende 201 des Spannfutters 200 zugewandten Ende einen Führungsabschnitt 222 zum Führen in der Führungsnut 246 der Spannfutterhalterung 240 auf und an ihrem dem zweiten Ende 202 des Spannfutters 200 zugewandten Ende einen Führungsabschnitt 224 zum Führen in der Führungsnut 245 der Spannfutterhalterung 240. Vorzugsweise ist der Führungsabschnitt 244 zur sicheren und zuverlässigen Führung in der Führungsnut 245 T-förmig ausgebildet.
Des Weiteren weisen die Spannbacken 220 bevorzugt in Umfangsrichtung des Spannfuttergehäuses 215 jeweils auf einer ersten Seite eine erste Mehrzahl 221 von Stegen 225-227 und auf einer gegenüberliegenden, zweiten Seite eine zweite Mehrzahl 231 von Stegen 235-237 auf. Die erste Mehrzahl 221 von Stegen ist dabei bevorzugt asymmetrisch zur zweiten Mehrzahl 231 von Stegen angeordnet.
Darüber hinaus weisen die Spannbacken 220 bevorzugt an ihrem der Werkzeugaufnahme 217 zugewandten Ende eine dreieckige Kontur 239 auf, sodass in einer komplett geschlossenen Position der Spannbacken 220, in der eine Anordnung des Einsatzwerkzeugs 170 in der Werkzeugaufnahme 217 nicht möglich ist, die Spannbacken 220 spaltfrei aneinander anliegen. Des Weiteren wird durch die Stege 225-227, 235-237 ein Spalt zwischen den einzelnen Spannbacken 220 verhindert, wodurch ein Verkanten des Einsatzwerkzeugs 170 in der Werkzeugaufnahme 217 verhindert werden kann. Dadurch kann das Einsatzwerkzeug 170 in der Werkzeugaufnahme 217 angeordnet werden, wobei das Einsatzwerkzeug 170 bei einem Bewegen von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition nicht zwingend von einem Benutzer in der Werkzeugaufnahme 217 gehalten werden muss.
Vorzugsweise weisen die Spannbacken 240, an ihrem dem zweiten Ende 202 zugewandten Ende, bzw. an einer dem zweiten Ende 202 zugewandten Seite des Führungsabschnitts 224, einen Gewindeabschnitt 229 auf, über den eine Drehbewegung des Betätigungsrings 210 an die Spannbacken 220 übertragen wird. Hierfür ist dem Betätigungsring 210 ein Kopplungselement 250 zugeordnet, das dazu ausgebildet ist, eine Drehbewegung des Betätigungsrings 210 in eine Verriegelungs- und/oder Entriegelungsbewegung der Spannbacken 220 umzuwandeln.
Bevorzugt ist das Kopplungselement 250 dazu ausgebildet, die Spannbacken 220 in der zumindest annähernd senkrecht zur axialen Richtung 205 der Werkzeugaufnahme 217 ausgerichteten Bewegungsebene 209 zu bewegen. Dabei weist das Kopplungselement 250 einen ringförmigen Grundkörper mit einer Durchgangsausnehmung 252 auf, über die das Kopplungselement 250 auf dem Verbindungsabschnitt 248 der Spannbackenhalterung 240 gelagert ist. Vorzugsweise ist an einer den Spannbacken 220 zugewandten Seite des Kopplungselements 250 ein Spiralgewinde 255 ausgebildet, wobei das Spiralgewinde 225 dem Gewindeabschnitt 229 der Spannbacken 220 zugeordnet ist. Vorzugsweise ist das Spiralgewinde 225 derart ausgebildet, dass ein Verdrehen des Kopplungselements 250 die Spannbacken 220 entlang der Führungsnuten 245, 246 in der Spannbackenhalterung 240 innerhalb der Bewegungsebene 209 verschiebt. Darüber hinaus weist das Kopplungselement 250 vorzugsweise an seiner dem zweiten Ende 202 zugewandten Seite einen Rastabschnitt 257 auf, über den das Kopplungselement 250 angetrieben wird.
Bevorzugt weist der Betätigungsring 210 an seiner dem ersten Ende 201 zugewandten Seite eine Umlaufkante 213 auf. An der Umlaufkante 213 steht vorzugsweise die dem zweiten Ende 202 des Spannfutters 200 zugewandte Stirnseite 247 der Spannbackenhalterung 240 und/oder das Spannfuttergehäuse 215 mit seinem dem zweiten Ende 202 zugewandten Ende, im montierten Zustand, an.
Darüber hinaus weist der Betätigungsring 210 bevorzugt an seinem Innenumfang 211 zumindest abschnittsweise einen Positionierabschnitt 212 auf. Der Positionierabschnitt 212 ist dabei vorzugsweise dazu ausgebildet, eine Sperrvorrichtung 300 verdrehsicher zu lagern.
Die Sperrvorrichtung 300 ist bevorzugt über eine Rastverbindung mit dem Kopplungselement 250 wirkverbunden und dazu ausgebildet, ein ungewolltes und/oder selbsttätiges Verdrehen des Betätigungsrings 210 zu verhindern. Dabei sperrt die Sperrvorrichtung 300 eine aktuelle Position der Spannbacken 220 bevorzugt direkt beim Einstellen.
Bevorzugt weist die Sperrvorrichtung 300 einen Rastring 260, eine Reibscheibe 270 sowie ein Sperrelement 280 auf. Der Rastring 260 weist vorzugsweise an seinem Außenumfang zumindest ein, vorzugsweise eine Mehrzahl von Positionierelementen 266 auf, die derart ausgebildet sind, dass sie zwischen zwei benachbarten Positionierabschnitten 212 des Betätigungsrings 210 anordenbar sind. Bevorzugt ist der Rastring 260 über eine Pressverbindung im Betätigungsring 210 drehfest angeordnet. Des Weiteren weist der Rastring 260 an seinem dem ersten Ende 201 zugewandten Ende eine dem Rastabschnitt 257 zugeordnete erste Rastkontur 262 auf, über die eine Drehbewegung des Betätigungsrings 210 über das Kopplungselement 250 auf die Spannbacken 220 übertragen wird.
An seinem dem zweiten Ende 202 zugewandten Ende weist der Rastring 260 vorzugsweise eine weitere, in Umfangsrichtung des Rastrings 260 ausgebildete, zweite Rastkontur 264 auf. Bevorzugt ist die zweite Rastkontur 264 mit dem Sperrelement 280 wirkverbunden. Das Sperrelement 280 weist vorzugsweise einen ringförmigen Grundkörper mit zumindest einem, illustrativ drei Rastelementen 282 auf. Die Rastelemente 282 sind in Richtung einer Ausnehmung 284 des Sperrelements 280, illustrativ zumindest annähernd nach radial innen, angeordnet. Bevorzugt ist zwischen dem Rastring 260 und dem Sperrelement 280 eine Reibscheibe 270 angeordnet. Dabei ist die Reibscheibe vorzugsweise komprimierbar und weist bevorzugt eine hohe Rotationsreibung auf.
Des Weiteren ist am zweiten Ende 202 des Spannfutters 200 bevorzugt ein Abdeckring 290 vorgesehen. Der Abdeckring 290 ist bevorzugt dazu ausgebildet, die Sperrvorrichtung 300 im Betätigungsring 210 zu halten. Darüber hinaus kann der Abdeckring 290 vorzugsweise alle Komponenten des Spannfutters 200 vor Verschmutzungen schützen.
4a zeigt das Spannfutter 200 von 2 und 3 in einer Entriegelungsposition bzw. einer komplett geöffneten Position. In der komplett geöffneten Position geben die Spannbacken 220 die Werkzeugaufnahme 217 frei. In dieser Position kann ein Einsatzwerkzeug 170 in der Werkzeugaufnahme 217 angeordnet werden. Vorzugsweise ist das Spannfutter 200 zur Anordnung von Einsatzwerkzeugen 170 mit einem Durchmesser von 0,8mm bis 13mm ausgebildet, kann jedoch auch zur Aufnahme von Einsatzwerkzeugen mit einem kleineren oder größeren Durchmesser ausgebildet sein.
4b zeigt das Spannfutter 200 von 4a in der komplett geöffneten Position, wobei das Spannfuttergehäuse 215 und die Spannfutterhalterung 240 zur besseren Ansicht transparent dargestellt sind. Dabei verdeutlicht 4b die Anordnung der Spannbacken 220 bzw. des Gewindeabschnitts 229 auf dem Spiralgewinde 255 des Kopplungselements 250. In der komplett geöffneten Position sind die Spannbacken 220 an der radial äußersten Position angeordnet.
5a zeigt das Spannfutter 200 von 2 und 3 in einer Verriegelungsposition bzw. einer teilweise geschlossenen Position. In der teilweise geschlossenen Position bilden die Spannbacken 220 eine illustrativ dreieckige Werkzeugaufnahme 217 aus.
5b zeigt das Spannfutter 200 von 5a in der teilweise geschlossenen Position, wobei das Spannfuttergehäuse 215 und die Spannfutterhalterung 240 zur besseren Ansicht transparent dargestellt sind. Dabei verdeutlicht 5b die Anordnung der Spannbacken 220 bzw. des Gewindeabschnitts 229 auf dem Spiralgewinde 255 des Kopplungselements 250. In 5b sind die Spannbacken 220 verglichen mit 4b radial weiter innen angeordnet, wobei die Stege 225-227 bzw. die Stege 235-237 zweier benachbarten Spannbacken sich berühren, jedoch nicht kreuzen.
6a zeigt das Spannfutter 200 von 2 und 3 in einer komplett geschlossenen Position. In der komplett geschlossenen Position liegen die dreieckigen Konturen 239 der einzelnen Spannbacken 220 spaltfrei aneinander an und eine Anordnung des Einsatzwerkzeugs 170 ist nicht möglich. Des Weiteren kreuzen sich dabei vorzugsweise die Stege 225-227, 235-237 der ersten und zweiten Mehrzahl 221, 231 von Stegen zweier benachbarter Spannbacken 220.
6b zeigt das Spannfutter 200 von 6a in der komplett geschlossenen Position, wobei das Spannfuttergehäuse 215 und die Spannfutterhalterung 240 zur besseren Ansicht transparent dargestellt sind. Dabei verdeutlicht 6b die Anordnung der Spannbacken 220 bzw. des Gewindeabschnitts 229 auf dem Spiralgewinde 255 des Kopplungselements 250. In 6b sind die Spannbacken 220 verglichen mit 5b radial weiter innen bzw. näher an einem Mittelpunkt der Werkzeugaufnahme 217 angeordnet. Hierbei kreuzen sich die Stege 225-227 bzw. die Stege 235-237 zweier benachbarter Spannbacken 220 gegenseitig und somit liegen die Spannbacken 220 spaltfrei aneinander an.
7 zeigt das Spannfutter 200 von 2 und 3 in der Entriegelungsposition mit einem beispielhaft als Bohrer ausgebildeten Einsatzwerkzeug 170. In der Entriegelungsposition liegt das Einsatzwerkzeug 170 an zwei benachbarten Spannbacken 220 an. Durch ein Drehen des Betätigungsrings 210 werden die Spannbacken 220 in Richtung eines Mittelpunkts der Werkzeugaufnahme 217 bewegt. Bevorzugt werden die Spannbacken 220 in Uhrzeigerrichtung bzw. in Richtung eines Pfeils 304, entlang ihrer vorzugsweise geradlinigen Führungsnuten 245, 246 in Richtung des Mittelpunkts der Werkzeugaufnahme 217, in 7 illustrativ nach radial innen, bewegt. Dabei beaufschlagen die Spannbacken 220 das Einsatzwerkzeug 170 bevorzugt in Richtung eines Pfeils 302, 303 nach radial innen. Wie oben beschrieben, können die Führungsnuten 245, 246 auch eine beliebig andere Form aufweisen, durch die auch ein Bewegen der Spannbacken 220 entlang einer beliebigen Richtung, z.B. in tangentialer Richtung, möglich sein kann.
8 zeigt das Spannfutter 200 von 7 in der Verriegelungsposition. In der Verriegelungsposition ist das Einsatzwerkzeug 170 vorzugsweise zwischen den Spannbacken 220 eingeklemmt. Dabei wurde das Einsatzwerkzeug 170 durch das Bewegen von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition automatisch zentriert. Hierbei wurde das Einsatzwerkzeug 170 in Richtung des Mittelpunkts der Werkzeugaufnahme 217 bzw. in Richtung eines Pfeils 305 in der Werkzeugaufnahme 217 durch die drei Spannbacken 220 bewegt. Bei einem Bewegen der Spannbacken 220 von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition muss das Einsatzwerkzeug 170 nicht im Spannfutter 200 gehalten werden. In der Verriegelungsposition beaufschlagen die Spannbacken 220 das Einsatzwerkzeug 170 bevorzugt in Richtung von Pfeilen 302, 303, 307 nach radial innen.
9 zeigt das Spannfutter von 8 mit aktivierter Sperrvorrichtung 300. Zur Aktivierung der Sperrvorrichtung 300 wird der Betätigungsring 210 bei zentriertem Einsatzwerkzeug 170 in Richtung eines Pfeils 312 bzw. weiter gedreht. Dabei wird die Reibscheibe 270 komprimiert und das Sperrelement 280 sperrt über die Rastverbindung den Rastring 260. Somit wird eine Autolock-Funktion ausgebildet, wodurch ein ungewolltes Entriegeln des Spannfutters 200 aufgrund von Erschütterungen und/oder Vibrationen verhindert werden kann.
10 zeigt eine der vorzugsweise drei Spannbacken 220 von 9 und verdeutlicht eine beispielhafte Ausgestaltung dieser Spannbacken 220. Dabei zeigt 10 die asymmetrische Anordnung der ersten Mehrzahl 221 von Stegen 225-227 zu der zweiten Mehrzahl 231 von Stegen 235-237. Des Weiteren verdeutlicht 10 den illustrativ oberen Führungsabschnitt 222 zum Führen in der Führungsnut 246 der Spannfutterhalterung 240 und den illustrativ unteren Führungsabschnitt 224 zum Führen in der Führungsnut 245 der Spannfutterhalterung 240. Bevorzugt weisen der obere und untere Führungsabschnitt 222, 224 jeweils eine dreieckige Kontur 239 zur spaltfreien Anordnung der Spannbacken 220 aneinander auf.
11 zeigt die Spannbacke 220 von 10 und verdeutlicht die am illustrativ unteren Führungsabschnitt 224 ausgebildete dreieckige Kontur 239 zur spaltfreien Anordnung der Spannbacken 220 aneinander. Dabei verdeutlicht 11 den bevorzugt T-förmig ausgebildeten Führungsabschnitt 224. Darüber hinaus verdeutlicht 11 den Gewindeabschnitt 229, über den die Drehbewegung des Betätigungsrings 210 bzw. des Kopplungselements 250 an die Spannbacken 220 übertragen wird.
12 zeigt zwei benachbarte Spannbacken 220 bzw. 350, 355, wobei die erste Mehrzahl 221 von Stegen 225-227 einer ersten Spannbacke 350 und die zweite Mehrzahl 231 von Stegen 235-237 einer benachbarten zweiten Spannbacke 355 sich bevorzugt in einem Bereich 410 gegenseitig kreuzen. Zur Verdeutlichung sind in 12 die beiden Spannbacken 350, 355 voneinander beabstandet gezeigt. Dabei verdeutlicht 12 die asymmetrische Anordnung der ersten und zweiten Mehrzahl 221, 231 von Stegen 225-227, 235-237 zueinander.
13 zeigt die beiden Spannbacken 350, 355 von 12. Dabei verdeutlicht 13 die dreieckigen Konturen 239 des illustrativ oberen und unteren Führungsabschnitts 222, 224.
14 zeigt das Kopplungselement 250 von 3, 4b, 5b und 6b. Dabei verdeutlicht 14 die Ausgestaltung des Kopplungselements 250 mit dem Spiralgewinde 255 zum Verschieben der Spannbacken 220 bzw. 350, 355 und dem gegenüberliegend ausgebildeten Rastabschnitt 257, über den das Kopplungselement 250 angetrieben wird.
15 zeigt die als Spannfutter 400 ausgebildete Werkzeugaufnahme 150 der Handwerkzeugmaschine 100 von 1. Das Spannfutter 400 ist dabei gemäß einer alternativen Ausführungsform ausgebildet, wobei gleiche Teile wie beim Spannfutter 200 gleich beziffert sind.
Vorzugsweise weist das Spannfutter 400 ein erstes, freies axiales Ende 401 und ein zweites axiales Ende 402 auf, wobei das Spannfutter 400 mit seinem zweiten Ende 402 an der Handwerkzeugmaschine 100 angeordnet ist. Das Spannfutter 400 weist dabei vorzugsweise das Spannfuttergehäuse 215 auf, in dem die Werkzeugaufnahme 217 zur Aufnahme des beispielhaften Einsatzwerkzeugs 170 von 1 ausgebildet ist. Bevorzugt sind der Werkzeugaufnahme 217 zum Fixieren des Einsatzwerkzeugs 170 zumindest drei Spannbacken 420 zugeordnet. Die zumindest drei Spannbacken 420 sind analog zum Spannfutter 200 vorzugsweise über den drehbeweglich am Spannfuttergehäuse 215 angeordneten Betätigungsring 210 von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition, oder umgekehrt, bewegbar.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Spannbacken 420 über eine Spannbackenhalterung (440 in 17) in der Verriegelungsposition und der Entriegelungsposition vollständig im Spannfuttergehäuse 215 angeordnet. Bevorzugt sind die Spannbacken 420 dabei in axialer Richtung 405 der Werkzeugaufnahme 217 unbeweglich im Spannfuttergehäuse 215 angeordnet. Bei einem Bewegen der Spannbacken 420 von ihrer Verriegelungsposition in ihre Entriegelungsposition, oder umgekehrt, werden diese bevorzugt in einer zumindest annähernd senkrecht zur axialen Richtung 405 der Werkzeugaufnahme 217 ausgerichteten Bewegungsebene 409 um eine Drehachse (421 in 17) verschwenkt. Hierbei bewegt ein Verdrehen des Betätigungsrings 210 um einen vergleichsweise kleinen Winkel, vorzugsweise um 20°, bevorzugt um einen Winkel kleiner als 20°, die Spannbacken 420 von ihrer Entriegelungsposition in ihre Verriegelungsposition, oder umgekehrt.
16 zeigt das Spannfutter 400 von 15. Dabei verdeutlicht 16 die Bewegungsebene 409 sowie die Spannbacken 420. Bevorzugt sind die Spannbacken 420 L- oder C-förmig ausgebildet, können jedoch eine beliebig andere Form aufweisen, wie bereits oben beschrieben.
17 zeigt das Spannfutter 400 von 16 und verdeutlicht den Aufbau des Spannfutters 400. Dabei zeigt 17 das Spannfutter 400 mit seinem Spannfuttergehäuse 215 und einer Spannbackenhalterung 449. Bevorzugt ist die Spannbackenhalterung 449 zweiteilig mit einem ersten und zweiten Halterungselement 440, 490 ausgebildet, wobei die Spannbacken 420 zwischen dem ersten und zweiten Halterungselement 440, 490 drehbar angeordnet sind. Die Spannbackenhalterung 449 ist vorzugsweise über eine Schraubverbindung mit dem Spannfuttergehäuse 215 von 3 verbunden. Hierfür weist das erste Halterungselement 440 an seiner dem Spannfuttergehäuse 215 bzw. dem ersten Ende 401 zugewandten Stirnfläche den Aufnahmen 216 des Spannfuttergehäuses 216 zugeordnete Ausnehmungen 442 auf und das zweite Halterungselement 490 weist an seinem dem ersten Ende 401 zugewandten Aufnahmebereich 496 den Aufnahmen 216 zugeordnete Ausnehmungen 498 auf.
An seiner dem zweiten Ende 402 zugewandten Seite weist das erste Halterungselement 440 bevorzugt eine der Anzahl der Spannbacken 420 entsprechende Anzahl, hier beispielsweise drei, Beaufschlagungsstege 445 auf. Die Beaufschlagungsstege 445 sind vorzugsweise dazu ausgebildet, im zweiten Halterungselement 490 angeordnete Federelemente 480 zu beaufschlagen, sodass diese in ihren Aufnahmen 492 gehalten werden. Das zweite Halterungselement 490 weist bevorzugt einen hutförmigen Grundkörper auf, mit einem zylindrischen Anordnungskörper 494, der an seinem dem ersten Ende 401 zugewandten Ende den Aufnahmebereich 496 aufweist und an seinem dem zweiten Ende 402 zugewandten Ende einen Umfangskragen 493 aufweist. Der Aufnahmebereich 496 weist eine mittig angeordnete Aufnahme 497 zur Anordnung des Einsatzwerkzeugs 170 auf.
Des Weiteren weist der Aufnahmebereich 496 vorzugsweise zwischen seinen Ausnehmungen 498 den Spannbacken 420 zugeordnete Aufnahmen 492 zur Anordnung der Federelemente 480 auf. Die Federelemente 480 sind bevorzugt dazu ausgebildet, die Spannbacken 420 in Richtung der Verriegelungsposition zu beaufschlagen. Hierbei beaufschlagt das Federelement 480 die zugeordnete Spannbacke 420 bevorzugt automatisch in die Verriegelungsposition. Dabei muss zur Anordnung des Einsatzwerkzeugs 170 der Betätigungsring 210 entgegen einer Federkraft des Federelements 480 beaufschlagt werden und bewegt sich danach automatisch bzw. selbsttätig in die Verriegelungsposition, ohne dass ein Benutzer der Handwerkzeugmaschine 100 den Betätigungsring 210 verdrehen muss. Vorzugsweise sind die Federelemente 480 als Torsionsfedern ausgebildet. Der Umfangskragen 493 ist vorzugsweise als Abdeckring ausgebildet. Des Weiteren bildet der Umfangskragen 493 ein axiales Halterglied in Richtung des zweiten Endes 402 für eine Sperrvorrichtung 600.
Wie oben beschrieben sind die Spannbacken 420 vorzugsweise L- oder C-förmig ausgebildet und weisen vorzugsweise eine Ausnehmung 424 zur drehbaren Anordnung zwischen dem ersten und zweiten Halterungselement 440, 490 auf. Bevorzugt sind die Spannbacken 420 bzw. die Ausnehmungen 424 den Ausnehmungen 442 des ersten Halterungselements 440 und den Ausnehmungen 498 des zweiten Halterungselements 490 zugeordnet. Vorzugsweise wird das Spannfuttergehäuse 215, die Spannfutterhalterung 449 bzw. das erste und zweite Halterungselement 440, 490 und die Spannbacken 420 über die illustrativ drei Aufnahmen 216 des Spannfuttergehäuses 449 und die Ausnehmungen 442, 424, 498 miteinander verschraubt. Darüber hinaus weisen die Spannbacken 420 bevorzugt jeweils in Umfangsrichtung des Spannfutters 400 eine erste Beaufschlagseite 427 und eine gegenüberliegende zweite Beaufschlagseite 428 auf. Über die Beaufschlagseiten 427, 428 werden die Spannbacken 420 durch ein Kopplungselement 450 zum Bewegen von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition oder umgekehrt beaufschlagt. An ihrer, der Werkzeugaufnahme 217 zugewandten und das Einsatzwerkzeug 170 beaufschlagenden Seite 426 weisen die Spannbacken 420 eine Mehrzahl von Zähnen 429 auf.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kopplungselement 450 dazu ausgebildet, eine Drehbewegung des Betätigungsrings 210 in eine Verriegelungs- und/oder Entriegelungsbewegung der Spannbacken 420 umzuwandeln. Das Kopplungselement 450 weist vorzugsweise einen ringförmigen Grundkörper 452 mit einer der Anzahl von Spannbacken 420 entsprechenden Anzahl von Ausnehmungen 456 auf. Dabei sind die Ausnehmungen 456 zur abschnittsweisen Anordnung jeweils einer Spannbacke 420 ausgebildet. Des Weiteren bilden die Ausnehmungen 456 bevorzugt Verschiebungsstege 454 aus, die dazu ausgebildet sind, bei einer Drehbewegung des Betätigungsrings 210 die Spannbacken 420 an ihren Beaufschlagseiten 427, 428 zu beaufschlagen, wobei sich die Spannbacken 420 um ihre Drehachse 421 verschwenken. Die Verschiebestege 454 weisen dabei eine erste und zweite Beaufschlagungsseite 457, 459 auf. Dabei beaufschlagt die zweite Beaufschlagungsseite 459 bei einem Verdrehen des Bedienrings 210, in 17 gegen den Uhrzeigersinn 407, die Beaufschlagseite 428 der zugeordneten Spannbacke 420 und bei einem Verdrehen des Bedienrings 210 im Uhrzeigersinn 408 beaufschlagt die erste Beaufschlagungsseite 457 die Beaufschlagseite 427 der zugeordneten Spannbacke 420.
Bevorzugt werden die Spannbacken 420 bei einem Verdrehen des Betätigungsrings 420, in 17 gegen den Uhrzeigersinn 407, in die Verriegelungsposition beaufschlagt und bei einem Verdrehen des Betätigungsrings 420, in 17 im Uhrzeigersinn 408, werden die Spannbacken 420 in die Entriegelungsposition beaufschlagt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Spannbacken 420 auch bei einem Verdrehen des Betätigungsrings 420, in 17 im Uhrzeigersinn 408, in die Verriegelungsposition beaufschlagt werden können und analog dazu bei einem Verdrehen des Betätigungsrings 420, in 17 gegen den Uhrzeigersinn 407, in die Entriegelungsposition beaufschlagt werden können.
Des Weiteren ist das Kopplungselement 450 bevorzugt an seiner dem zweiten Ende 402 zugewandten Seite über eine Rastverbindung mit der Sperrvorrichtung 600 wirkverbunden. Hierfür weist das Kopplungselement 450 vorzugsweise einen Rastabschnitt 458 auf.
Die Sperrvorrichtung 600 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, ein ungewolltes und/oder selbsttätiges Verdrehen des Betätigungsrings 210 zu verhindern. Bevorzugt weist die Sperrvorrichtung 600 einen Rastring 460, eine Reibscheibe 470 sowie das Sperrelement 280 von 3 auf. Gemäß einer Ausführungsform weist der Rastring 460 vorzugsweise einen inneren und einen äußeren Ring 461, 465 auf, die bevorzugt drehfest miteinander verbunden sind. Jedoch können der innere und äußere Ring 461, 465 auch einstückig ausgebildet sein. Dabei weist der innere Ring 461 vorzugsweise an seinem dem ersten Ende 401 zugewandten Ende eine dem Rastabschnitt 458 des Kopplungselements 450 zugeordnete Rastkontur 462 auf. Der äußere Ring 465 weist bevorzugt an seinem Außenumfang zumindest ein, vorzugsweise eine Mehrzahl von Positionierelementen 467 auf, die derart ausgebildet sind, dass sie zwischen zwei benachbarten Positionierabschnitten 212 des Betätigungsrings 210 von 3 anordenbar sind. Bevorzugt ist der Rastring 460 bzw. der äußere Ring 465 über eine Pressverbindung im Betätigungsring 210 fest angeordnet. Des Weiteren weist der äußere Ring 465 an seinem dem zweiten Ende 402 zugewandten Ende eine in Umfangsrichtung des Rastrings 460 ausgebildete zweite Rastkontur 466 auf. Bevorzugt ist die zweite Rastkontur 466 mit dem Sperrelement 280 von 3 wirkverbunden.
Wie oben beschrieben, weist das Sperrelement 280 vorzugsweise einen ringförmigen Grundkörper mit zumindest einem, illustrativ drei Rastelementen 282 auf. Bevorzugt ist zwischen dem Rastring 460 und dem Sperrelement 280 die Reibscheibe 470 angeordnet. Dabei ist die Reibscheibe 470 vorzugsweise komprimierbar und weist bevorzugt eine hohe Rotationsreibung auf.
18 zeigt das Spannfutter 400 von 15 bis 17 in einer Entriegelungsposition bzw. einer komplett geöffneten Position. In der komplett geöffneten Position geben die Spannbacken 420 die Werkzeugaufnahme 217 sowie die Aufnahme 497 des zweiten Halterungselements 490 der Spannbackenhalterung 449 frei. In dieser Position kann ein Einsatzwerkzeug 170 in der Werkzeugaufnahme 217 bzw. der Aufnahme 497 angeordnet werden. Vorzugsweise ist das Spannfutter 400 zur Anordnung von Einsatzwerkzeugen 170 mit einem Durchmesser von 0,8mm bis 13mm ausgebildet, kann jedoch auch zur Aufnahme von Einsatzwerkzeugen mit einem kleineren oder größeren Durchmesser ausgebildet sein.
19 zeigt das Spannfutter 400 von 18 in einer Verriegelungsposition bzw. einer teilweise geschlossenen Position. In der teilweise geschlossenen Position sind die Spannbacken 420 durch ein Drehen des Betätigungsrings 210 zur Werkzeugaufnahme 217 hin verschwenkt.
20 zeigt das Spannfutter 400 von 18 und 19 in einer komplett geschlossenen Position. In der komplett geschlossenen Position liegen die Spannbacken 220 aneinander an. Illustrativ liegen die Spannbacken 420 an ihrer der Werkzeugaufnahme 217 zugeordneten Kante 599 aneinander an.
21 zeigt das Spannfutter 400 in der komplett geschlossenen Position von 20, wobei das Spannfuttergehäuse 215 und die Spannfutterhalterung 449 zur besseren Ansicht transparent dargestellt sind. Dabei verdeutlicht 21 die Anordnung des Kopplungselements 450 mit den Ausnehmungen 456 und den in den Ausnehmungen 456 angeordneten Spannbacken 420. Um die Spannbacken 420 von der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition zu bewegen wird der Betätigungsring 210, wie oben beschrieben, vorzugsweise gegen den Uhrzeigersinn 407 gedreht, wobei die Verschiebestege 454 mit ihrer zweiten Beaufschlagungsseite 459 die Beaufschlagseite 428 der jeweiligen Spannbacke 420 beaufschlagt. Dabei drehen sich die Spannbacken 420 in Richtung von Pfeilen 504 um ihre Drehachse 421 in eine Entriegelungsposition.
22 zeigt die Sperrvorrichtung 600 von 17. Dabei verdeutlicht 22 die Rastkontur 462 des Rastrings 460 bzw. des inneren Rings 461. Illustrativ ist die Rastkontur 462 rampenförmig ausgebildet, könnte jedoch auch eine beliebig andere Form aufweisen, wobei die Form dem Rastabschnitt 458 des Kopplungselements 450 zugeordnet sein muss. Darüber hinaus verdeutlich 2 den äußeren Ring 465 des Rastrings 460 mit den Positionierelementen 467, wobei die Positionierelemente 467, wie oben beschrieben, zwischen zwei benachbarten Positionierabschnitten 212 des Betätigungsrings 210 von 3 zur drehfesten Verbindung mit dem Betätigungsring 210 anordenbar sind. Des Weiteren zeigt 22 das Sperrelement 280, das über sein Rastelement 282 mit der Rastkontur 466 wirkverbunden ist. Darüber hinaus ist die Rastscheibe 470 dargestellt, die zwischen dem Rastring 460 und dem Sperrelement 280 angeordnet ist.
23 zeigt das Spannfutter 400 in der Verriegelungsposition, wobei zur besseren Ansicht das Spannfuttergehäuse 215, das erste Halterungselement 440, das Kopplungselement 450 und der Betätigungsring 210 transparent dargestellt sind. Dabei verdeutlicht 23 die Anordnung des Federelements 480 in der Ausnehmung 492 des zweiten Halterungselements 490 der Spannbackenhalterung 449. Hierbei wird das Federelement 480, wie oben beschrieben, durch einen zugeordneten Beaufschlagungssteg 445 des ersten Halterungselements 440 in die Ausnehmung 492 beaufschlagt.
24 zeigt das Spannfutter 400 von 23, wobei zur besseren Ansicht das Spannfuttergehäuse 215 und das erste Halterungselement 440 nicht dargestellt sind. Dabei verdeutlicht 24 die Anordnung der den Spannbacken 420 zugeordneten Federelemente 480. Hierbei beaufschlagt ein dem Federelement 480 zugeordneter Schenkel 598 bevorzugt die jeweilige Spannbacke 420 an ihrer der Werkzeugaufnahme 217 zugewandten Seite 426. Bevorzugt sind die Federelemente 480 derart ausgebildet, dass das Spannfutter 400 zur Anordnung und/oder Entnahme eines Einsatzwerkzeugs 170 von einem Benutzer in die Entriegelungsposition beaufschlagt werden muss und die Spannbacken 420 selbsttätig in die Verriegelungsposition beaufschlagt.
25 zeigt das Spannfutter 400 von 23 in der Entriegelungsposition, in der die Beaufschlagseite 428 der Spannbacke 420 an der zweiten Beaufschlagungsseite 459 des Verschiebestegs 454 des ersten Kopplungselements 450 anliegt. Dabei verdeutlicht 25 die Rastverbindung zwischen dem Rastabschnitt 458 des Kopplungselements 450 und der Rastkontur 462 des Rastrings 460 bzw. des inneren Rings 461.
26 zeigt das Spannfutter 400 von 26 in der Verriegelungsposition, in der die Beaufschlagseite 427 der Spannbacke 420 an der ersten Beaufschlagungsseite 457 des Verschiebestegs 454 des ersten Kopplungselements 450 anliegt. Dabei verdeutlicht 26 die Rastverbindung zwischen dem Rastabschnitt 458 des Kopplungselements 450 und der Rastkontur 462 des Rastrings 460 bzw. des inneren Rings 461. Dabei wird die Reibscheibe 470 durch das Drehen des Betätitungsrings 210 bzw. des Rastrings 460 komprimiert.

Claims

Spannfutter (200; 400) für eine Handwerkzeugmaschine (100), mit einem Spannfuttergehäuse (215), in dem eine Werkzeugaufnahme (217) zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs (170) ausgebildet ist, wobei die Werkzeugaufnahme (217) zum Fixieren des Einsatzwerkzeugs (170) zumindest drei Spannbacken (220; 420) aufweist, und wobei die zumindest drei Spannbacken (220; 420) über einen drehbeweglich am Spannfuttergehäuse (215) angeordneten Betätigungsring (210) zumindest von einer Entriegelungsposition, in der ein Entfernen des Einsatzwerkzeugs (170) aus der Werkzeugaufnahme (217) möglich ist, in eine Verriegelungsposition, in der das Einsatzwerkzeug (170) in der Werkzeugaufnahme (217) fixiert ist, bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest drei Spannbacken (220; 420) über eine Spannbackenhalterung (240) in der Verriegelungsposition und der Entriegelungsposition vollständig im Spannfuttergehäuse (215) angeordnet sind und in axialer Richtung (205; 405) der Werkzeugaufnahme (217) unbeweglich im Spannfuttergehäuse (215) angeordnet sind.
Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Betätigungsring (210) ein Kopplungselement (250; 450) zugeordnet ist, das dazu ausgebildet ist, eine Drehbewegung des Betätigungsrings (210) in eine Verriegelungs- und/oder Entriegelungsbewegung der zumindest drei Spannbacken (220; 420) umzuwandeln.
Spannfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (250; 450) dazu ausgebildet ist, die zumindest drei Spannbacken (220; 420) in einer zumindest annähernd senkrecht zur axialen Richtung (205; 405) der Werkzeugaufnahme (217) ausgerichteten Bewegungsebene (209; 409) zu bewegen oder in der Bewegungsebene (209; 409) um eine Drehachse (421) zu verschwenken.
Spannfutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbackenhalterung (240) in radialer Richtung des Spannfuttergehäuses (215) den zumindest drei Spannbacken (220) zugeordnete, geradlinige Führungsnuten (245, 246) zum Bewegen der jeweiligen Spannbacken (220) aufweist.
Spannfutter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (250) an seiner den zumindest drei Spannbacken (220) zugewandten Seite ein Spiralgewinde (255) aufweist und die zumindest drei Spannbacken (220) jeweils an ihrer dem Kopplungselement (250) zugewandten Seite einen dem Spiralgewinde (255) zugeordneten Gewindeabschnitt (229) aufweisen.
Spannfutter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest drei Spannbacken (220) in Umfangsrichtung des Spannfuttergehäuses (215) jeweils auf einer ersten Seite eine erste Mehrzahl (221) von Stegen (225-227) und auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden, zweiten Seite eine zweite Mehrzahl (231) von Stegen (235-237) aufweisen, wobei die erste Mehrzahl (221) von Stegen asymmetrisch zur zweiten Mehrzahl (231) von Stegen angeordnet ist.
Spannfutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (225-227, 235-237) der ersten und zweiten Mehrzahl (221, 231) von Stegen derart ausgebildet sind, dass in einer Verriegelungsposition die erste Mehrzahl (221) von Stegen (225-227) einer ersten Spannbacke (350) und die zweite Mehrzahl (231) von Stegen (235-237) einer benachbarten zweiten Spannbacke (355) sich gegenseitig kreuzen.
Spannfutter nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede der zumindest drei Spannbacken (220) an ihrem der Werkzeugaufnahme (217) zugewandten Ende eine dreieckige Kontur (239) aufweist, sodass in einer komplett geschlossenen Position der zumindest drei Spannbacken (220), in der eine Anordnung des Einsatzwerkzeugs (170) in der Werkzeugaufnahme (217) nicht möglich ist, die zumindest drei Spannbacken (220) spaltfrei aneinander anliegen.
Spannfutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest drei Spannbacken (420) zum Verschwenken um ihre Drehachse (421) L- oder C-förmig ausgebildet sind.
Spannfutter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbackenhalterung (449) zweiteilig mit einem ersten und zweiten Halterungselement (440, 490) ausgebildet ist, wobei die zumindest drei Spannbacken (420) zwischen dem ersten und zweiten Halterungselement (440, 490) drehbar angeordnet sind.
Spannfutter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest drei Spannbacken (420) federbeaufschlagt sind, wobei das zweite Halterungselement (490) den zumindest drei Spannbacken (420) zugeordnete Aufnahmen (492) zur Anordnung eines Federelements (480) aufweist.
Spannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sperrvorrichtung (300; 600) vorgesehen ist, die über eine Rastverbindung mit dem Kopplungselement (250; 450) wirkverbunden ist und dazu ausgebildet ist, ein ungewolltes und/oder selbsttätiges Verdrehen des Betätigungsrings (210) zu verhindern.
Spannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbackenhalterung (240; 449) derart ausgebildet ist, dass ein Verdrehen des Betätigungsrings (210) um einen vergleichsweise kleinen Winkel, vorzugsweise um 20°, die zumindest drei Spannbacken (220; 420) von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition oder umgekehrt, bewegt.
Handwerkzeugmaschine (100), die ein Spannfutter (200; 400) mit einem Spannfuttergehäuse (215) aufweist, in dem eine Werkzeugaufnahme (217) zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs (170) ausgebildet ist, wobei die Werkzeugaufnahme (217) zum Fixieren des Einsatzwerkzeugs (170) zumindest drei Spannbacken (220; 420) aufweist, und wobei die zumindest drei Spannbacken (220; 420) über einen drehbeweglich am Spannfuttergehäuse (215) angeordneten Betätigungsring (210) zumindest von einer Entriegelungsposition, in der ein Entfernen des Einsatzwerkzeugs (170) aus der Werkzeugaufnahme (217) möglich ist, in eine Verriegelungsposition, in der das Einsatzwerkzeug (170) in der Werkzeugaufnahme (217) fixiert ist, bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest drei Spannbacken (220; 420) über eine Spannbackenhalterung (240) in der Verriegelungsposition und der Entriegelungsposition vollständig im Spannfuttergehäuse (215) angeordnet sind und in axialer Richtung (205; 405) der Werkzeugaufnahme (217) unbeweglich im Spannfuttergehäuse (215) angeordnet sind.