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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft Werkzeugbit-Futter und insbesondere ein Werkzeugbit-Futter, das geeignet ist, die Tiefe einzustellen und ein Ausreißen der Schraube zu verhindern.
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2. Stand der Technik
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Das taiwanesische Patent TWM599235 U mit dem Titel „Depth-fixable clutch“ (Kupplung, geeignet für fixierte Arbeitstiefe) offenbart ein Werkzeugbit-Futter, das geeignet ist, das Ausreißen von Schrauben zu verhindern, gekennzeichnet durch einen Eingriffs- und Außereingriffnahme-Mechanismus, der zwischen einem Zylinder und einer Gleithülse angeordnet ist und angepasst ist, die Übertragung von Drehmoment oder kinetischer Energie nach Bedarf zu unterbrechen, wodurch die Anziehtiefe eines Befestigungselements mit einer Kupplung begrenzt wird.
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Der vorgenannte Stand der Technik offenbart eine Feder, die am terminalen Ende eines Zylinderschafts angeordnet ist und zwei Enden aufweist, die an dem Zylinderschaft und einer Hülse anliegen. Die Feder ist einem Werkstück gegenüber freiliegend und kann daher durch Umgebungsfeuchtigkeit oder Staub beeinträchtigt werden, was zu einem unruhigen Betrieb und einer rostigen Feder führt, was sich negativ auf die Lebensdauer auswirkt. Darüber hinaus ist die im Stand der Technik eingestellte Tiefe fest (und somit nicht einstellbar) und somit nur für einen einzigen Schraubentyp, nicht aber für unterschiedliche Szenarien oder Erfordernisse geeignet.
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Das EU-Patent
EP3231559 B1 offenbart ein Werkzeugbit-Futter mit einstellbarem Tiefenanschlag, dadurch gekennzeichnet, dass sein vorderes Ende eine Filzscheibe aufweist. Die Filzscheibe kann jedoch nur mit ihren beiden Flächen angedrückt und geklebt werden, so dass sie nur schwer zu montieren ist. Zudem ist eine Feder zwar in einem Schaft vorgesehen, der mit einem elektrisch angetriebenen Werkzeug verbunden ist, jedoch ist die Feder am oberen Ende einer beweglichen Hülse angeordnet, wodurch der Verbindungshebel zur Eingriffs- und Außereingriffnahme unerwünscht lang und groß wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeugbit-Futter bereitzustellen, das geeignet ist, die Tiefe einzustellen und ein Ausreißen der Schraube zu verhindern, und das die Einstellung oder Änderung einer voreingestellten Tiefe ermöglicht und für Schrauben mit unterschiedlichen Spezifikationen geeignet ist.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Werkzeugbit-Futter bereitzustellen, das geeignet ist, die Tiefe einzustellen und ein Ausreißen der Schraube zu verhindern, das es ermöglicht, dass seine Feder umschlossen und so vor Korrosion geschützt ist, die ansonsten durch Umgebungsfeuchtigkeit oder Staub verursacht würde, und das es überflüssig macht, die erforderliche Gesamtlänge des Werkzeugbit-Futters trotz des Vorhandenseins der darin befindlichen Feder zu vergrößern.
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Um die vorstehenden und andere Aufgaben zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Werkzeugbit-Futter bereit, das geeignet ist, die Tiefe einzustellen und ein Ausreißen der Schraube zu verhindern, welches umfasst: einen Schaft, wobei mehrere Wirkschlitze und eine begrenzende Ringnut ringförmig auf der Umfangsfläche des Schafts angeordnet sind, wobei die begrenzende Ringnut von den mehreren Wirkschlitzen um einen bestimmten Abstand beabstandet ist, wobei eine Schulter radial von der Umfangsfläche des Schafts hervorsteht; eine Buchse mit einer Werkzeugbit-Aufnahme am vorderen Ende der Buchse, und einer Kupplungskammer am hinteren Ende der Buchse, um es der Buchse zu ermöglichen, drehbar an der Außenwand eines Abschnitts des Schafts angebracht zu werden, wobei mindestens ein Eingreifelement fest an der Wand der Kupplungskammer angeordnet ist und nach innen in die begrenzende Ringnut eingesetzt ist, wobei an der Wand der Kupplungskammer mehrere Wirklöcher ringförmig angeordnet sind, die jeweils an den mehreren Wirkschlitzen ausgerichtet sind, sobald sich der Schaft in eine bestimmte Position relativ zur Buchse dreht; mehrere Kugeln, die beweglich in den mehreren Wirklöchern angeordnet sind; eine Außenhülse, die beweglich an dem Schaft und der Buchse von außen befestigt ist, wobei ein Druckring, der mittig vorsteht, an der Innenwand der Außenhülse angeordnet ist, um das Verdecken der mehreren Wirklöcher entsprechend der Bewegung der Außenhülse zu starten oder zu stoppen, wobei ein Gewinde an der Außenseite der Außenhülse angeordnet ist und das hintere Ende der Außenhülse eine Ablenkplatte aufweist, die hinter der Schulter angeordnet ist, was es dem nach innen gerichteten Anschlagring ermöglicht, das Anstoßen gegen die Schulter entsprechend der Bewegung der Außenhülse zu starten oder zu stoppen; eine Feder mit zwei Enden, die an der Schulter bzw. dem Druckring anliegen, um so eine Rückstellkraft zu erzeugen, unter der sich die Außenhülse relativ zum Schaft vorwärts bewegt; eine Einstellhülse, wobei ein Gewinde an der Innenwand der Einstellhülse angeordnet ist und mit dem Gewinde der Außenhülse kämmt und die Position der Einstellhülse relativ zur Außenhülse von vorne oder von hinten durch Drehen der Einstellhülse verändert wird, wobei die vordere Endkante der Einstellhülse vor der vorderen Endkante der Buchse hervorsteht; und einen Einstellring, der mit dem Gewinde der Außenhülse verschraubt und hinter der Einstellhülse angeordnet ist.
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Aufgrund der vorgenannten technischen Merkmale ist die vorliegende Erfindung für die Einstellung oder Änderung einer voreingestellten Tiefe geeignet und somit für Schrauben mit unterschiedlichen Spezifikationen anwendbar. Darüber hinaus ist die Feder der vorliegenden Erfindung umhüllt und somit gegen Korrosion geschützt, die sonst durch Umgebungsfeuchtigkeit oder Staub verursacht wird, und funktioniert daher gut.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Perspektiv-Ansicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine Explosionsansicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine Querschnittsansicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 4 ist eine Querschnittsansicht bei Betrieb gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist eine Querschnittsansicht von Eingreifelementen in Form von Kugeln gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 6 ist eine Querschnittsansicht bei einem ersten Manipulationsvorgang gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 7 ist eine Querschnittsansicht bei einem zweiten Manipulationsvorgang gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 8 ist eine Querschnittsansicht bei einem dritten Manipulationsvorgang gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die technischen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsformen illustriert, mit Zeichnungen dargestellt und beschrieben.
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Wie in 1 bis 4 gezeigt, stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Werkzeugbit-Futter 10 bereit, das geeignet ist, die Tiefe einzustellen und ein Ausreißen der Schraube zu verhindern. Das Werkzeugbit-Futter 10 umfasst im Wesentlichen einen Schaft 11, eine Buchse 21, mehrere Kugeln 31, eine Außenhülse 41, eine Feder 51, eine Einstellhülse 61 und einen Einstellring 71.
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Auf der Umfangsfläche des Schaftes 11 sind ringförmig mehrere Wirkschlitze 12 und eine begrenzende Ringnut 14 angeordnet. Die begrenzende Ringnut 14 ist von den mehreren Wirkschlitzen 12 um einen bestimmten Abstand beabstandet. Eine Schulter 16 steht radial von der Umfangsfläche des Schafts 11 hervor. In dieser Ausführungsform ist die begrenzende Ringnut 14 hinter den mehreren Wirkschlitzen 12 angeordnet, und ist die Schulter 16 hinter der begrenzenden Ringnut 14 angeordnet.
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Am vorderen Ende der Buchse 21 ist eine Werkzeugbit-Aufnahme 22 angeordnet. Am hinteren Ende der Buchse 21 ist eine Kupplungskammer 24 ausgebildet. Aufgrund der Kupplungskammer 24 ist die Buchse 21 drehbar an der Außenwand eines Teils des Schafts 11 angepasst. An der Wand der Kupplungskammer 24 sind zwei Eingreifelemente 26 fest angeordnet, die in dieser Ausführungsform als Stifte ausgeführt sind. Die beiden Eingreifelemente 26 sind nach innen in die begrenzende Ringnut 14 des Schafts 11 eingesetzt, um zu verhindern, dass sich der Schaft 11 relativ zur Buchse 21 vorwärts und rückwärts bewegt. Mehrere Wirklöcher 28 sind ringförmig an der Wand der Kupplungskammer 24 angeordnet. Die mehreren Wirklöcher 28 sind jeweils mit den mehreren Wirkschlitzen 12 ausgerichtet, sobald sich der Schaft 11 in eine bestimmte Position relativ zur Buchse 21 dreht.
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Die mehreren Kugeln 31 sind beweglich in den mehreren Wirklöchern 28 angeordnet. Wenn die mehreren Wirklöcher 28 jeweils an den mehreren Wirkschlitzen 12 ausgerichtet sind, werden die mehreren Kugeln 31 gepresst, um dadurch teilweise in die mehreren Wirkschlitze 12 einzudringen, wodurch ein Eingriff verursacht wird.
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In dieser Ausführungsform besteht die Außenhülse 41 aus einer Kappe 411 und einem Hülsenkörper 412 und ist von außen beweglich auf dem Schaft 11 und der Buchse 21 angebracht. An der Innenwand der Außenhülse 41 ist ein zentripetal hervorstehender Druckring 42 angeordnet. Der Druckring 42 beginnt oder stoppt die Bedeckung der mehreren Wirklöcher 28 entsprechend der Bewegung der Außenhülse 41, wie in 3 und 4 gezeigt. An der Außenseite der Außenhülse 41 befindet sich ein Gewinde 413. Am hinteren Ende der Außenhülse 41 befindet sich hinter der Schulter 16 eine Ablenkplatte 44. Ein nach innen gerichteter Anschlagring 46 ist im Inneren der Außenhülse 41 angebracht und liegt an der vorderen Endfläche der Ablenkplatte 44 an. Der nach innen gerichtete Anschlagring 46 beginnt oder hört auf, an der Schulter 16 anzuliegen, je nach der Bewegung der Außenhülse 41. Der nach innen gerichtete Anschlagring 46 ist zwischen der Ablenkplatte 44 und der Schulter 16 angeordnet, um die an der Schulter 16 anliegende Außenhülse 41 zu dämpfen, so dass es unwahrscheinlich ist, dass sich die Ablenkplatte 44 der Außenhülse 41 nach langem Gebrauch verformt. Alternativ funktioniert die vorliegende Erfindung auch, wenn die Ablenkplatte 44 direkt an der Schulter 16 anliegt, ohne dass der nach innen gerichtete Anschlagring 46 vorhanden ist; wodurch die vorliegende Erfindung also nicht auf den nach innen gerichteten Anschlagring 46 beschränkt ist. Darüber hinaus erstreckt sich das vordere Ende der Außenhülse 41 radial nach innen, um eine vordere Ablenkplatte 48 auszubilden. Die vordere Ablenkplatte 48 befindet sich am Umfang des vorderen Endes der Buchse 21, ist aber nicht in Kontakt mit der Buchse 21, um Staub oder Fremdkörper abzuwehren, ohne die Drehung der Buchse 21 zu beeinträchtigen.
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Die Feder 51 liegt mit ihren beiden Enden an der Schulter 16 bzw. am Druckring 42 an und erzeugt eine Rückstellkraft, unter der sich die Außenhülse 41 relativ zum Schaft 11 nach vorne bewegt.
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An der Innenwand der Einstellhülse 61 ist ein Gewinde 613 angeordnet, das mit dem Gewinde 413 der Außenhülse 41 in Eingriff steht. Durch Drehen der Einstellhülse 61 wird die Position der Einstellhülse 61 relativ zur Außenhülse 41 von vorne oder von hinten verändert. Die vordere Endkante der Einstellhülse 61 liegt vor der vorderen Endkante der Buchse 21.
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Der Einstellring 71 ist mit dem Gewinde 413 der Außenhülse 41 verschraubt und hinter der Einstellhülse 61 angeordnet, um der Einstellhülse 61 einen Haltepunkt für die Rückwärtsverschiebung zu geben, so dass die Position der Einstellhülse 61 stabilisiert wird und sich dadurch nicht durch unbeabsichtigtes Drehen verändern kann.
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Bei dem vorgenannten Aufbau liegt das vordere Ende der Einstellhülse 61 an der Vorderseite der Einstellhülse 61. In der Praxis steht also das vordere Ende der Einstellhülse 61 in direktem Kontakt mit einem Werkstück 99. Im Allgemeinen ist die Einstellhülse 61 aus Metall gefertigt, während das Werkstück 99 aus Holz besteht. Es ist möglich, dass das Werkstück 99 beschädigt wird, wenn die Einstellhülse 61 zu hart ist. Um diese Möglichkeit auszuschließen, ist am vorderen Ende der Einstellhülse 61 ein weicher Ring 62 angeordnet. Der weiche Ring 62 besteht aus einem nichtmetallischen Material und hat eine geringere Härte als die Einstellhülse 61; die Einstellhülse 61 besteht beispielsweise aus Metall, während der weiche Ring 62 aus Kunststoff gefertigt ist. Daher liegt der weiche Ring 62 an dem Werkstück 99 an, um die Handhabung zu erleichtern. Außerdem kann sich der weiche Ring 62 relativ zur Einstellhülse 61 frei drehen. In einer Ausführungsform erstreckt sich das terminale Ende der Einstellhülse 61 radial nach innen, um einen Eingriffsring 611 auszubilden, während sich der weiche Ring 62 radial nach außen erstreckt, um einen Flansch 621 auszubilden. Der Außendurchmesser des Flansches 621 ist größer als der Innendurchmesser des Eingriffsrings 611. Mit dem Flansch 621 wird der weiche Ring 62 in das terminale Ende der Einstellhülse 61 eingeführt. Nach dem Passieren des Eingriffsrings 611 befindet sich der Flansch 621 hinter dem Eingriffsring 611, so dass der weiche Ring 62 dauerhaft mit der Einstellhülse 61 in Eingriff steht und nicht entweichen kann. Darüber hinaus kann sich der weiche Ring 62 aufgrund des Eingriffs relativ zur Einstellhülse 61 frei drehen.
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Wenn der Kunststoff, aus dem der weiche Ring 62 besteht, nicht weich genug ist, wird auf das vordere Ende des weichen Rings 62 ein Filzring 64 durch Aufkleben mit einem Klebstoff angebracht. Die Fläche der vorderen Endfläche des Filzrings 64 ist größer als die Fläche der vorderen Endfläche des weichen Rings 62. Daher stößt ein weiches Bauteil an das Werkstück 99, wodurch die Gefahr einer Beschädigung des Werkstücks 99 weiter verringert wird.
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Wie in 5 dargestellt, sind die beiden Eingreifelemente 26 Stahlkugeln. Der Druckring 42 liegt stets an dem Eingreifelement 26 auf, um sicherzustellen, dass das Eingreifelement 26 in der begrenzenden Ringnut 14 angeordnet ist und somit in diese eingreift.
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Die Aufbaumerkmale des Werkzeugbit-Futters 10 sind vorstehend beschrieben. Die Handhabung des Werkzeugbit-Futters 10 wird nachstehend beschrieben.
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Wie in 6 dargestellt, wird vor der Verwendung des Werkzeugbit-Futters ein Werkzeugbit 81 in die Werkzeugbit-Aufnahme 22 eingesetzt. Der Schaft 11 ist auf einem elektrisch angetriebenen Werkzeug (nicht dargestellt) montiert. Sowohl die Einstellhülse 61 als auch der Einstellring 71 werden relativ zur Außenhülse 41 gedreht, um eine gewünschte Position zu erreichen. Um die Anforderung zu erfüllen, dass der Schraubenkopf 92 einer Schraube 91 mit einer ebenen Oberfläche vollständig in das Werkstück 99 eindringen muss, damit die Oberfläche des Werkstücks 99 bündig mit der Oberseite des Schraubenkopfs 92 ist, wird das vordere Ende des Filzrings 64 normalerweise eingestellt, sich hinter dem vorderen Ende der Werkzeugspitze 81 zu befinden. Währenddessen befindet sich die Außenhülse 41 unter der Rückstellkraft der Feder 51 am äußersten Ende in Bezug auf die Buchse 21, und der Druckring 42 drückt gegen die mehreren Wirklöcher 28, wobei die mehreren Kugeln 31 in die mehreren Wirkschlitze 12 eingreifen. In dieser Situation, wenn der Schaft 11 auf einem elektrisch angetriebenen Werkzeug montiert ist und dadurch von diesem angetrieben wird, dreht sich die Buchse 21 zusammen mit dem Schaft 11 aufgrund der Wechselwirkung mit den mehreren Kugeln 31, wodurch der Werkzeugeinsatz 81 zum Drehen gebracht wird. Um die Werkzeugbit-Aufnahme in Betrieb zu nehmen, wird die Werkzeugspitze 81 in den Querschlitz (nicht dargestellt) des Schraubenkopfes 92 eingeführt und treibt den Schaft 11 zur Drehung an. Währenddessen wird der Werkzeugeinsatz 81 angetrieben, um die Schraube 91 in Drehung zu versetzen, und ermöglicht das Gewinde der Schraube 91, dass die Schraube 91, kontinuierlich in das Werkstück 99 eindringen kann.
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Wie in 7 gezeigt, können sich weder die Einstellhülse 61 noch die Außenhülse 41 weiter vorwärts bewegen, wenn sich die Schraube 91 innerhalb des Werkstücks 99 vorwärts bewegt hat, bis der Filzring 64 an dem Werkstück 99 anliegt. Der Filzring 64 kann sich nicht drehen, wenn er am Werkstück 99 anliegt, und ebenfalls kann sich die weiche Hülse 62, die am Filzring 64 haftet, nicht drehen. Die Einstellhülse 61 und die Außenhülse 41 sind so zusammengefügt, dass sie beide durch die Drehung des Schafts 11 in Drehung versetzt werden. Außerdem wird aufgrund der freien Drehung der weichen Hülse 62 und der Einstellhülse 61 relativ zueinander die weiche Hülse 62 nicht zur Drehung angetrieben, und somit auch nicht der Filzring 64, um das Werkstück 99 vor Abrieb zu schützen, der andernfalls durch die Drehung des Filzrings 64 verursacht werden könnte.
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Wie in 8 gezeigt, übt ein Benutzer stets eine Kraft aus, um die Rückstellkraft der Feder 51 zu überwinden und somit den Schaft 11 und die Buchse 21 zu veranlassen, sich kontinuierlich zu drehen und vorwärts zu bewegen; somit bewegt sich die Schraube 91 innerhalb des Werkstücks 99 kontinuierlich vorwärts, bis sich die Buchse 21 in einem solchen Ausmaß vorwärts bewegt, dass die mehreren Wirklöcher 28 nicht mehr durch den Druckring 42 bedeckt sind. Zu diesem Zeitpunkt erfahren die mehreren Kugeln 31 keine Druckkraft mehr und greifen somit infolgedessen die mehreren Kugeln 31 nicht mehr in die mehreren Wirkschlitze 12 des Schafts 11 (dargestellt in 6 und 7). Zu diesem Zeitpunkt kann das axiale Drehmoment des Schafts 11 nicht mehr über die mehreren Kugeln 31 auf die Wände der mehreren Wirklöcher 28 einwirken, und folglich kann der Schaft 11 die Buchse 21 (und damit den Werkzeugeinsatz 81 und die Schraube 91) nicht mehr in Drehung versetzen. Sodann läuft der Schaft 11 im Leerlauf.
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Nach dem Entfernen des Werkzeugbit-Futters 10 und des Werkzeugs 81 von der Schraube 91 liegt der Filzring 64 der Einstellhülse 61 nicht am Werkstück 99 an, während sich die Außenhülse 41 und die Einstellhülse 61 unter der Rückstellkraft der Feder 51 relativ zur Buchse 21 nach vorne bewegen. Wenn zu diesem Zeitpunkt die mehreren Wirklöcher 28 an den mehreren Wirkschlitzen 12 ausgerichtet sind, werden die mehreren Kugeln 31 durch den Druckring 42 in die mehreren Wirklöcher 28 und die mehreren Wirkschlitze 12 zurückgedrückt, um so die mehreren Wirklöcher 28 zu verdecken. Wenn zu diesem Zeitpunkt die mehreren Wirklöcher 28 nicht an den mehreren Wirkschlitzen 12 ausgerichtet sind, ist es möglich, den Schaft 11 leicht zu drehen und dadurch die mehreren Wirklöcher 28 an den mehreren Wirkschlitzen 12 auszurichten, so dass die mehreren Kugeln 31 durch den Druckring 42 in die mehreren Wirklöcher 28 und die mehreren Wirkschlitze 12 zurückgeschoben werden können, um so die mehreren Wirklöcher 28 zu bedecken, wodurch der in 6 dargestellte Zustand wiederhergestellt wird.
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Daher sind gemäß der vorliegenden Erfindung die Einstellhülse 61 und der Einstellring 71 für die Einstellung oder Änderung einer voreingestellten Tiefe vorteilhaft und für die Schraube 91 mit unterschiedlichen Spezifikationen oder dessen Einsatzort geeignet. Darüber hinaus ist die Feder 51 von der Buchse 21 und der Außenhülse 41 umschlossen und zwischen diesen angeordnet, so dass sie gegen Korrosion geschützt ist, die andernfalls durch Umgebungsfeuchtigkeit oder Staub verursacht würde, wobei ihre beiden Enden an der Schulter 16 bzw. dem Druckring 42 anliegen. Darüber hinaus ist die Feder 51 zwischen der Buchse 21 und der Außenhülse 41 angeordnet und erfordert somit keine Änderung der erforderlichen Gesamtlänge des Werkzeugbit-Futters 10.
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Darüber hinaus wird das Werkstück 99 nicht nur durch den weichen Ring 62 und den Filzring 64 wirksam geschützt, sondern auch dadurch, dass sich der weiche Ring 62 relativ zur Einstellhülse 61 frei drehen kann. Daher ist das Werkstück 99 unempfindlich gegenüber Verformungen oder Beschädigungen, die andernfalls durch den Druck der Einstellhülse 61 verursacht würden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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