DE112013002791T5

DE112013002791T5 - Spannzangeneinsatz-Positionierungsmechanismus für ein Rotationswerkzeug

Info

Publication number: DE112013002791T5
Application number: DE112013002791.7T
Authority: DE
Inventors: Andrew Meyers
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-06-05
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2015-03-19
Also published as: WO2013184174A1; CN104755204A; GB2516583A; CA2874855A1; GB201420426D0; GB2516583B; CA2874855C; CN104755204B; US20130320634A1; US9156093B2

Abstract

Eine Zubehörwerkzeug-Rückhalteanordnung für ein Rotationswerkzeug enthält einen Spannzangeneinsatz mit einem Körper, der eine Spannzangeneinsatzachse definiert und eine Vielzahl von flexiblen Segmenten aufweist, die sich längs entlang dem Körper im Allgemeinen parallel zu der Spannzangeneinsatzachse erstrecken, wobei jedes flexible Segment einen gekrümmten Endabschnitt enthält, der sich von dem Spannzangeneinsatzkörper radial nach außen krümmt. Eine Spannzange ist konfiguriert, um mit einer Abtriebswelle eines Motors eines Rotationswerkzeuges verbunden zu werden. Die Spannzange definiert einen Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang, der zum verschiebbaren Aufnehmen des Spannzangeneinsatzes konfiguriert ist. Ein Vorderwandabschnitt der Spannzange definiert eine Einführöffnung, die mit dem Durchgang der Spannzange ausgerichtet ist. Der Vorderwandabschnitt definiert eine Vielzahl von Ausnehmungen, die komplementär zu den gekrümmten Endabschnitten des Spannzangeneinsatzes dimensioniert und geformt sind. Die Vielzahl von Ausnehmungen ist positioniert, um die gekrümmten Endabschnitte aufzunehmen, wenn der Spannzangeneinsatz in den Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang eingeführt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Rotationswerkzeuge und insbesondere Zubehörwerkzeug-Befestigungssysteme zur Verwendung mit elektrischen Rotationswerkzeugen.
HINTERGRUND
Im Allgemeinen sind elektrische Rotationswerkzeuge leichte, elektrische Handwerkzeuge, die mit einer Vielfalt von Zubehörwerkzeugen und Zusatzteilen ausgestattet werden können, wie beispielsweise Schneideklingen, Schmirgelscheiben, Schleifwerkzeuge und viele Andere. Diese Arten von Werkzeugen enthalten üblicherweise einen im Allgemeinen zylinderförmigen Hauptkörper, der als Gehäuse für einen Elektromotor sowie als Handgriff für das Werkzeug dient. Der Elektromotor treibt eine Abtriebswelle an, um sich mit hohen Drehzahlen zu drehen. Die Abtriebswelle ist mit einem Zubehör-Befestigungssystem ausgestattet, das ermöglicht, dass verschiedene Zubehörwerkzeuge an dem elektrischen Werkzeug lösbar befestigt werden.
Zubehör-Befestigungssysteme für elektrische Rotationswerkzeuge enthalten üblicherweise eine Spannzangenhülse bzw. einen Spannzangeneinsatz (collet), der zum Greifen des Schaftes eines Zubehörwerkzeuges konfiguriert ist. Wenn an dem Rotationswerkzeug angebracht, hält der Spannzangeneinsatz den Schaft des Zubehörwerkzeuges in einer Linie mit der Achse der Abtriebswelle, damit das Zubehörwerkzeug durch den Motor angetrieben werden kann, um sich um die Achse herum zu drehen. Während die Abtriebswelle gedreht wird, wird ein Zubehörwerkzeug angetrieben, um eine bestimmte Funktion, wie beispielsweise Schmirgeln, Schleifen oder Schneiden, abhängig von der Konfiguration des Zubehörwerkzeuges durchzuführen.
Der Spannzangeneinsatz ist üblicherweise an der Abtriebswelle des Motors des Rotationswerkzeuges durch einen Rückhaltemechanismus, wie beispielsweise eine Spannzangenmutter oder eine Spannzange, angebracht. Eine Spannzangenmutter wird über dem Spannzangeneinsatz montiert und in das Ende der Abtriebswelle geschraubt. Die Spannzangenmutter weist eine verjüngte Bohrung auf, so dass die Innenflächen der Spannzangenmutter, während die Spannzangenmutter auf die Abtriebswelle geschraubt wird, den Spannzangeneinsatz gegen den Schaft des Zubehörwerkzeuges pressen und folglich den Spannzangeneinsatz und das Zubehörwerkzeug an der Abtriebswelle des Motors befestigen. Zwar ist dieses Verfahren zum Befestigen von Zubehörwerkzeugen an dem elektrischen Rotationswerkzeug effektiv, aber das Schrauben der Spannzangenmutter auf die Abtriebswelle des Motors und von derselben kann zeitaufwändig und lästig sein und die Verwendung separater Werkzeuge zum Drehen der Spannzangenmutter erfordern.
Als eine Alternative zum geschraubten Anbringen eines Spannzangeneinsatzes an der Abtriebswelle wurden einige zuvor bekannte Systeme mit Schnellwechselmechanismen ausgestattet, die ermöglichen, dass Zubehörwerkzeuge an dem Spannzangeneinsatz montiert werden und von demselben entfernt werden, ohne dass eine Spannzangenmutter auf die Abtriebswelle und von derselben geschraubt werden muss. Schnellwechselmechanismen enthalten üblicherweise eine Spannzange, die zum Halten des Spannzangeneinsatzes konfiguriert ist, und weisen einen Mechanismus zum Klemmen nach unten auf den Spannzangeneinsatz auf, um zu verursachen, dass der Spannzangeneinsatz auf den Schaft eines Zubehörwerkzeuges greift. Der Klemmmechanismus wird durch eine gerippte Hülse gehandhabt, die durch den Benutzer gegriffen werden kann. Der gerippte Zylinder kann jedoch durch einen Benutzer schwer festgehalten werden und liefert nicht ohne Weiteres eine visuelle Angabe bezüglich dem Zustand der an den Spannzangeneinsatz angelegten Klemmkraft.
Bei einigen Schnellwechselmechanismen ist der Spannzangeneinsatz als separate, entfernbare Komponente vorgesehen. Zahlreiche Faktoren müssen beim Verwenden eines entfernbaren Spannzangeneinsatzes berücksichtigt werden. Beispielsweise sollte der Spannzangeneinsatz innerhalb der Spannzange gehalten werden, während das Werkzeug betätigt wird und während der Schaft eines Zubehörwerkzeuges in den Spannzangeneinsatz eingeführt und aus demselben entfernt wird. Der entfernbare Spannzangeneinsatz sollte bei Gebrauch auch zum adäquaten Greifen des Schaftes eines Zubehörwerkzeuges fähig sein. Zudem muss darauf Acht gegeben werden zu gewährleisten, dass der Spannzangeneinsatz innerhalb der Spannzange richtig orientiert ist, so dass der Klemmmechanismus richtig wirken kann.
Es besteht eine Notwendigkeit eines Rotationswerkzeugsystems mit einer Schnellwechselanordnung, die ermöglicht, dass Zubehörwerkzeuge leicht an dem Spannzangeneinsatz des Rotationswerkzeuges montiert und von demselben entfernt werden können, und die durch einen Benutzer des Werkzeuges leicht erreicht und gehandhabt werden kann. Es besteht auch eine Notwendigkeit einer Schnellwechselanordnung für ein Rotationswerkzeug, die einen entfernbaren Spannzangeneinsatz mit einer verbesserten Greiffähigkeit aufweist. Zudem besteht eine Notwendigkeit einer Schnellwechselanordnung, die ermöglicht, dass ein entfernbarer Spannzangeneinsatz innerhalb des Schnellwechselmechanismus lösbar gehalten und/oder richtig orientiert wird, ohne einen kostspieligen oder komplexen Mechanismus zu erfordern.
ZEICHNUNGEN
1 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform eines Rotationswerkzeuges nach der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine Aufrissansicht der internen Komponenten des Rotationswerkzeuges der 1.
3 ist eine Querschnittsansicht der internen Komponenten des in 2 dargestellten Rotationswerkzeuges.
4 ist eine auseinandergezogene Ansicht der internen Komponenten des in 2 dargestellten Rotationswerkzeuges.
5 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Spannzangenanordnung des Rotationswerkzeuges der 1.
6 ist eine Perspektivansicht des Spannzangeneinsatzes der Spannzangenanordnung der 5.
7 ist eine Querschnittsansicht des Spannzangeneinsatzes der 6.
8 ist eine Stirnansicht des Spannzangeneinsatzes der 5.
9 ist eine Teilfragmentansicht des Spannzangeneinsatzes, die eine abrasive Beschichtung auf der Innenfläche eines Spannzangeneinsatzes zeigt.
10 ist eine Querschnittsansicht der Spannzange der 5.
11 ist eine Querschnittsansicht des Hauptkörpers der Spannzange der 10.
12 ist eine Querschnittsansicht der Spannzange der 5, die entlang den Linien 12-12 genommen wurde.
13 ist eine Perspektivansicht des keilförmigen Ringes der Schnellwechselanordnung des Rotationswerkzeuges der 1.
14 ist eine Querschnittsansicht des keilförmigen Ringes der 13.
15 ist eine Perspektivansicht des Freigabemechanismus, der auf den keilförmigen Ring der 13 montiert ist.
16 ist eine Querschnittsansicht, die die Spannzangenanordnung der 10, den keilförmigen Ring der 13 und den Freigabemechanismus der 15 zeigt.
17 ist eine Querschnittsansicht des keilförmigen Ringes und des Freigabemechanismus der 16, die detaillierter gezeigt ist.
18 ist eine Vorderansicht einer Ausführungsform einer Nasenkappe, die zum lösbaren Halten des Spannzangeneinsatzes der 6 innerhalb der Spannzangenanordnung der 10 konfiguriert ist.
19 ist eine Vorderansicht der Nasenkappe der 18, wobei der Spannzangeneinsatz der 6 in derselben gehalten wird.
20 ist eine Vorderansicht der Nasenkappe der 18, wobei der Spannzangeneinsatz der 6 in derselben positioniert ist, wobei ein Segment des Spannzangeneinsatzes nach innen verlagert ist, um die Einführung/die Entfernung des Spannzangeneinsatzes zu ermöglichen.
21 ist eine Vorderansicht einer Ausführungsform einer Nasenkappe, die zum Platzieren des Spannzangeneinsatzes in einer vorbestimmten Orientierung in Bezug auf die Spannzange konfiguriert ist.
22 ist eine Vorderansicht der Nasenkappe der 21, wobei der Spannzangeneinsatz der 6 in derselben positioniert ist.
23 ist eine Perspektivansicht der Nasenkappe der 21.
24 ist eine Perspektivansicht der Nasenkappe der 21, wobei der Spannzangeneinsatz in derselben positioniert ist.
BESCHREIBUNG
Zum Zwecke des Förderns eines Verständnisses der Prinzipien der Offenbarung wird nun auf die Ausführungsformen Bezug genommen werden, die in den Zeichnungen veranschaulicht und in der folgenden schriftlichen Beschreibung beschrieben sind. Es ist klar, dass dadurch keine Beschränkung des Bereiches der Offenbarung beabsichtigt ist. Es ist ferner klar, dass die vorliegende Offenbarung jegliche Änderungen und Modifikationen an den veranschaulichten Ausführungsformen enthält und weitere Anwendungen der Prinzipien der Offenbarung enthält, die wohl normalerweise jemandem mit gewöhnlichen Fähigkeiten in der Technik in den Sinn kommen, zu der diese Offenbarung gehört.
Nach einer Ausführungsform weist eine Zubehörwerkzeug-Rückhalteanordnung für ein Rotationswerkzeug eine Spannzange auf, die konfiguriert ist, um mit einer Abtriebswelle eines Motors eines Rotationswerkzeuges verbunden zu werden. Die Spannzange enthält einen Hauptkörper, der einen Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang und einen vorderen Abschnitt definiert, der eine Öffnung definiert, die in den Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang führt. Ein Spannzangeneinsatz enthält einen zylindrischen Körper, der eine Spannzangeneinsatzachse definiert und konfiguriert ist, um der Länge nach in den Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang der Spannzange zu passen. Der Spannzangeneinsatz weist einen vorderen Endabschnitt, einen hinteren Endabschnitt und zumindest einen Schlitz auf, der sich entlang einem Abschnitt einer Länge des Körpers durch den vorderen Endabschnitt erstreckt. Der zumindest eine Schlitz unterteilt den Spannzangeneinsatz in eine Vielzahl von flexiblen Segmenten. Jedes Segment der Vielzahl von flexiblen Segmenten enthält einen Zwischenabschnitt, der parallel zu der Spannzangeneinsatzachse angeordnet ist, wenn der Spannzangeneinsatz in einem entspannten Zustand ist, und einen nach außen hervorstehenden Endabschnitt, der von dem Spannzangeneinsatz radial nach außen hervorsteht. Eine Nasenkappe ist auf dem vorderen Abschnitt der Spannzange positioniert. Die Nasenkappe enthält einen Vorderwandabschnitt, der eine Einführöffnung definiert, die mit der Öffnung und dem Durchgang der Spannzange ausgerichtet ist. Der Vorderwandabschnitt definiert eine Vielzahl von Ausnehmungen, die komplementär zu den nach außen hervorstehenden Endabschnitten des Spannzangeneinsatzes dimensioniert und geformt sind. Die Vielzahl von Ausnehmungen ist positioniert, um die nach außen hervorstehenden Endabschnitte des Spannzangeneinsatzes aufzunehmen, wenn der Spannzangeneinsatz in den Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang eingeführt wird.
Nach einer anderen Ausführungsform enthält eine Zubehörwerkzeug-Rückhalteanordnung für ein Rotationswerkzeug einen Spannzangeneinsatz mit einem Körper, der eine Spannzangeneinsatzachse definiert und eine Vielzahl von flexiblen Segmenten aufweist, die sich längs entlang dem Körper im Allgemeinen parallel zu der Spannzangeneinsatzachse erstrecken, wobei jedes flexible Segment einen gekrümmten Endabschnitt enthält, der sich von dem Spannzangeneinsatzkörper radial nach außen erstreckt. Eine Spannzange ist konfiguriert, um mit einer Abtriebswelle eines Motors eines Rotationswerkzeuges verbunden zu werden. Die Spannzange definiert einen Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang, der zum verschiebbaren Aufnehmen des Spannzangeneinsatzes konfiguriert ist. Ein Vorderwandabschnitt auf der Spannzange definiert eine Einführöffnung, die mit dem Durchgang der Spannzange ausgerichtet ist. Der Vorderwandabschnitt definiert eine Vielzahl von Ausnehmungen, die komplementär zu den gekrümmten Endabschnitten des Spannzangeneinsatzes dimensioniert und geformt sind. Die Vielzahl von Ausnehmungen ist positioniert, um die gekrümmten Endabschnitte aufzunehmen, wenn der Spannzangeneinsatz in den Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang eingeführt wird.
Den Figuren zuwendend veranschaulicht 1 ein Rotationswerkzeug 10 der vorliegenden Offenbarung. Das Rotationswerkzeug 10 enthält ein Zubehörwerkzeug-Befestigungssystem 100, das hierin als Schnellwechselanordnung bezeichnet wird, das ermöglicht, dass Zubehörwerkzeuge, wie beispielsweise das Zubehörwerkzeug 12, schnell an dem Rotationswerkzeug 10 montiert und von demselben entfernt werden. In Bezug auf 1 enthält das Rotationswerkzeug 10 ein im Allgemeinen zylinderförmiges Gehäuse 14, das aus einem starren Material, wie beispielsweise Kunststoff, Metall, oder Verbundwerkstoffen, wie beispielsweise faserverstärktes Polymer, gebildet ist. Das Gehäuse 14 enthält einen Nasenabschnitt 18 und einen Hauptkörperabschnitt 20. Der Hauptkörperabschnitt 20 dient als Griff für das Werkzeug 10 und umgibt einen Motor 24 (2). Bei einer Ausführungsform weist der Motor 24 einen Elektromotor auf, der zum Aufnehmen von Leistung von einer Wechselstrom-Steckdose (nicht gezeigt) über ein Netzkabel 28 konfiguriert ist. Alternativ kann die elektrische Leistung für den Motor 24 von einer aufladbaren Batterie (nicht gezeigt) aufgenommen werden, die an der Basis des Hauptkörperabschnittes 20 angeschlossen ist. Als Alternative zu elektrischer Leistung kann das Rotationswerkzeug 10 pneumatisch oder hydraulisch betrieben werden. Die Leistung zu dem Motor wird durch einen Leistungsschalter 30 gesteuert, der auf dem Griffabschnitt 20 des Gehäuses 14 vorgesehen ist.
Wie in den 2–4 dargestellt, weist der Motor 24 eine Abtriebswelle 34 auf, die konfiguriert ist, um durch den Motor um eine Motorachse M herum gedreht zu werden. Die Schnellwechselanordnung 100 ist an dem distalen Endabschnitt 36 der Abtriebswelle 34 angebracht. Die Schnellwechselanordnung 100 ist zum lösbaren Halten eines Zubehörwerkzeuges einer Vielzahl von unterschiedlichen Zubehörwerkzeugen oder von Werkzeugeinsätzen an der Abtriebswelle des Rotationswerkzeuges 10 konfiguriert. Zubehörwerkzeuge, die das Zubehörwerkzeug 12 enthalten, enthalten einen Schaft 38 und einen Arbeitsabschnitt 40 (1). Der Schaft 38 ist im Allgemeinen zylindrisch und weist einen vorbestimmten Durchmesser auf, wie beispielsweise ein Viertel (1/4) Zoll, drei Sechzehntel (3/16) Zoll, ein Achtel (1/8) Zoll, vier bis sechs (4–6) Millimeter und/oder Ähnliches. Der Arbeitsabschnitt 40 weist eine Konfiguration auf, die zum Durchführen einer bestimmten Art von Aufgabe oder Aufgaben adaptiert ist, wie beispielsweise Fräsen, Bohren, Schneiden, Schleifen und Ähnliches.
In Bezug auf die 2–5 enthält die Schnellwechselanordnung 100 einen Spannzangeneinsatz 104, eine Spannzange 108, einen keilförmigen Ring 110 und einen Freigabemechanismus 112. Wie in den 6–8 dargestellt, weist der Spannzangeneinsatz 104 einen im Allgemeinen zylindrischen Körper mit einem vorderen Endabschnitt 114, einem hinteren Endabschnitt 118, einer Innenfläche 120 und einer Außenfläche 122 auf. Die Innenfläche 120 des Spannzangeneinsatzes 104 definiert einen Längsdurchgang 124. Der Durchgang 124 definiert eine Mittelachse P, die als Spannzangeneinsatzachse bezeichnet wird, und weist einen auf der Spannzangeneinsatzachse P zentrierten Innendurchmesser A auf, der dimensioniert ist, um den Schaft 38 eines Zubehörwerkzeuges verschiebbar aufzunehmen. Der Durchmesser A des Spannzangeneinsatzdurchgangs 124 wird ausgewählt, um eine oder mehrere bestimmte Größen oder Durchmesser von Zubehörwerkzeug-Schäften aufzunehmen. Der vordere Endabschnitt 114 des Spannzangeneinsatzes 104 definiert eine Schaft-Einführöffnung 126, die in den Durchgang 124 führt. Der Schaft 38 eines Zubehörwerkzeuges wird durch die Schaft-Einführöffnung 126 und in den Durchgang 124 beim Montieren eines Zubehörwerkzeuges auf das Rotationswerkzeug 10 eingeführt.
Zumindest ein Schlitz 128 ist entlang einem Abschnitt der Länge des Spannzangeneinsatzes 104 definiert. Jeder Schlitz 128 beginnt an einer hinteren Position, die von dem hinteren Endabschnitt 118 des Spannzangeneinsatzes 104 beabstandet ist, und erstreckt sich durch den vorderen Endabschnitt 114 des Spannzangeneinsatzes 104. Jeder Schlitz 128 erstreckt sich durch die Außenfläche 122 und die Innenfläche 120 des Spannzangeneinsatzes 104, um den Spannzangeneinsatzkörper in Segmente 130 zu unterteilen, die radial nach innen verlagert werden können, um eine Klemmkraft auf den Schaft 38 eines in dem Durchgang 124 aufgenommenen Zubehörwerkzeuges bereitzustellen. Wie in den 5–8 dargestellt, enthält der Spannzangeneinsatz 104 drei Schlitze 128, die den Spannzangeneinsatz in drei Segmente 130 unterteilen. Bei alternativen Ausführungsformen können mehr oder weniger Schlitze verwendet werden. Wie am besten in 6 zu sehen ist, ist jedes Segment 130 des Spannzangeneinsatzes 104 kollektiv durch einen ersten Seitenkantenabschnitt 132, einen zweiten Seitenkantenabschnitt 134 und einen Vorderkantenabschnitt 136 definiert.
Der vordere Endabschnitt 114 jedes Segmentes 130 des Spannzangeneinsatzes 104 weist eine glockenförmige Konfiguration auf, die sich relativ zu dem Rest des Körpers des Spannzangeneinsatzes 104 nach außen krümmt, wobei ein radial nach außen hervorstehender Abschnitt 138 an dem Ende jedes Spannzangeneinsatzsegmentes 130 gebildet wird. Die nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 der Spannzangeneinsatzsegmente 130 können durch einfach nach außen Biegen der Enden der Segmente während des Herstellungsprozesses gebildet werden. Wie nachstehend erörtert, liefert der radial nach außen hervorstehende Abschnitt 138 an dem Ende jedes Segmentes 130 Kanten und Oberflächen, die zum Ermöglichen der Sicherung bzw. Rückhaltung des Spannzangeneinsatzes 104 innerhalb der Spannzange 108 und Steuern der Winkellage des Spannzangeneinsatzes 104 relativ zu der Spannzange 108 ohne das Versperren des Durchgangs 124 und ohne das Erfordern der Aufnahme von zusätzlichen Materialien und/oder komplizierten Strukturen zum Vollbringen von Entsprechendem verwendet werden können.
Der Spannzangeneinsatz 104 ist aus Federstahl gebildet, obwohl der Spannzangeneinsatz aus anderen geeigneten Materialien gebildet werden kann, wie beispielsweise Aluminium, Zink, spritzgegossene Kunststoffe, glasgefüllte Verbundstoffe, Kohlenstofffaser-Verbundstoffe, Polykarbonate und/oder Ähnliches. Der Spannzangeneinsatz 104 kann unter Verwendung jedes geeigneten Prozesses gebildet werden, der beispielsweise Stanzen, Biegen, Druckgießen, Fräsen, Drehen, Standard-Schleifen (stock grinding), Laserschneiden, Wasserstrahlen bzw. ein Wasserstrahlverfahren (water jetting), Spritzgießen, Metallpressen und/oder Ähnliches enthält.
In Bezug auf die 2–5 und 10–12 ist die Spannzange 108 zum lösbaren Befestigen des Spannzangeneinsatzes 104 an der Abtriebswelle 34 des Motors 24 konfiguriert, so dass der Schaft 38 des Zubehörwerkzeuges 12 mit der Achse M der Abtriebswelle 34 ausgerichtet ist, damit das Zubehörwerkzeug 12 durch den Motor 24 angetrieben werden kann, um sich um die Achse M herum zu drehen. Wie in 11 dargestellt, enthält die Spannzange 108 einen im Allgemeinen zylindrischen Hauptkörper 152 mit einem Spannzangeneinsatz-Aufnahmeabschnitt 154 und einem Montageabschnitt 156. Der Spannzangeneinsatz-Aufnahmeabschnitt 154 und der Montageabschnitt 156 der Spannzange 108 können aus dem gleichen Material oder unterschiedlichen Materialien hergestellt werden, die beispielsweise Stahl, Aluminium, Zink, spritzgegossene Kunststoffe, glasgefüllte Verbundstoffe, Kohlenstofffaser-Verbundstoffe, Polykarbonate und/oder Ähnliches enthalten.
Der Spannzangeneinsatz-Aufnahmeabschnitt 154 der Spannzange 108 enthält eine Innenfläche 158 und eine Außenfläche 160. Die Innenfläche 158 definiert einen Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang 162, der zum verschiebbaren Aufnehmen des Spannzangeneinsatzes 104 konfiguriert ist. Der Durchgang 162 definiert eine Längsachse, die als Spannzangenachse Q bezeichnet wird, und weist einen auf der Achse Q zentrierten Durchmesser B auf, der ausgewählt wird, um den Spannzangeneinsatz 104 verschiebbar aufzunehmen, wobei die Spannzangeneinsatzachse P mit der Spannzangenachse Q im Wesentlichen ausgerichtet ist (10). Der Spannzangeneinsatz-Aufnahmeabschnitt 154 enthält einen vorderen Endabschnitt oder Vorderendabschnitt 164, der eine Spannzangeneinsatz-Einführöffnung 166 definiert, die in den Durchgang 162 führt. Der Spannzangeneinsatz 104 ist konfiguriert, um in den Durchgang 162 durch die Spannzangeneinsatz-Einführöffnung 166 eingeführt zu werden, wobei der hintere Endabschnitt 118 des Spannzangeneinsatzes 104 zuerst in den Durchgang 162 gelangt.
Der Montageabschnitt 156 der Spannzange 108 ist zum entfernbaren Befestigen der Spannzange 108 an der Abtriebswelle 34 des Motors konfiguriert, wobei die Spannzangenachse Q mit der Achse M der Abtriebswelle 34 ausgerichtet ist. Bei einer Ausführungsform ist eine Bohrung 168 in dem Montageabschnitt 156 definiert, die zum Aufnehmen des distalen Endabschnittes 36 der Abtriebswelle 34 konfiguriert ist. Die Bohrung 168 kann mit Innengewinden (nicht gezeigt) zum Gewindeeingriff mit Außengewinden (nicht gezeigt) versehen sein, die auf dem distalen Endabschnitt 36 der Abtriebswelle 34 vorgesehen sind. Alternativ können andere geeignete Verfahren zum Anbringen des Montageabschnittes der Spannzange an der Abtriebswelle verwendet werden, wie beispielsweise Presspassungs- oder Einschnappeingriff.
Die Spannzange 108 enthält zumindest einen Hebelarm 170, der zum Anlegen einer Klemmkraft radial nach innen an die Segmente 130 des Spannzangeneinsatzes 104 konfiguriert ist, wenn der Spannzangeneinsatz 104 in dem Durchgang 162 der Spannzange 108 aufgenommen wird. Ein Hebelarm-Schlitz 172 ist in dem Spannzangeneinsatz-Aufnahmeabschnitt 154 der Spannzange 108 für jeden Hebelarm 170 ausgebildet. Jeder Hebelarm-Schlitz 172 erstreckt sich durch die Außenfläche 160 und Innenfläche 158, um Zugang zu dem Durchgang 162 und der Außenfläche 122 des Spannzangeneinsatzes 104 zu liefern, wenn der Spannzangeneinsatz 104 in dem Durchgang 162 positioniert ist. Wie am besten in 5 zu sehen ist, sind drei Hebelarm-Schlitze 172 in dem Spannzangeneinsatz-Aufnahmeabschnitt 154 der Spannzange 108 zum Aufnehmen von drei Hebelarmen 170 – ein Hebelarm 170 für jedes Segment 130 des Spannzangeneinsatzes 104 – vorgesehen.
In Bezug auf 10 weist jeder Hebelarm 170 einen im Allgemeinen längslaufenden Körper mit einem Klemmabschnitt 174, einem Armabschnitt 176 und einem Hebelpunkt F auf. Jeder Hebelarm 170 wird in einem Schlitz der Hebelarm-Schlitze 172 der Spannzange 108 aufgenommen, wobei der Körper im Allgemeinen parallel zu der Spannzangenachse Q angeordnet ist. Wie in 10 zu sehen ist, sind die Hebelarme 170 in dem Schlitz 172 angeordnet, wobei der Klemmabschnitt 174 in Richtung des vorderen Endabschnittes 164 der Spannzange 108 orientiert ist und sich der Armabschnitt 176 im Allgemeinen nach hinten in Richtung des Montageabschnittes 156 der Spannzange erstreckt.
Jeder Hebelarm 170 ist an dem Spannzangeneinsatz-Aufnahmeabschnitt des Spannzangeneinsatzes innerhalb des entsprechenden Hebelarm-Schlitzes 172 zur Schwenkbewegung um den Hebelpunkt F herum befestigt. Bei einer Ausführungsform ist jeder Hebelarm 170 an der Spannzange 108 durch einen Stift 178 befestigt. Der Stift 178 ist in einem Durchgang 180 aufgenommen, der sich seitlich durch den Hauptkörper des Hebelarms 170 an dem Hebelpunkt F erstreckt, um drehzapfenähnliche Vorsprünge auf jeder Seite des Hauptkörpers des Hebelarms 170 zu bilden. Die Endabschnitte des Stiftes 178 sind in Stiftöffnungen 182 aufgenommen, die in den Seitenwänden der Schlitze 172 in dem Spannzangeneinsatz-Aufnahmeabschnitt 154 der Spannzange 108 definiert sind.
In Bezug auf die 5, 10 und 12 enthält der Klemmabschnitt 174 jedes Hebelarms 170 eine Spannzangeneinsatz-Eingriffsfläche 184, die in den Durchgang 162 weisend angeordnet ist, der in dem Spannzangeneinsatz-Aufnahmeabschnitt 154 der Spannzange 108 definiert ist. Die Spannzangeneinsatz-Eingriffsfläche 184 wird zum Drücken gegen die Außenfläche 122 des Spannzangeneinsatzes und Anlegen einer Klemmkraft an den Spannzangeneinsatz verwendet, um den Schaft 38 eines Zubehörwerkzeuges 12 innerhalb des Spannzangeneinsatzes 104 zu befestigen. Die Spannzangeneinsatz-Eingriffsfläche 184 ist im Allgemeinen parallel zu der Spannzangenachse Q angeordnet und kann mit einer gekrümmten Kontur versehen sein, wie in 12 dargestellt, um den Betrag des Oberflächenbereiches des Spannzangeneinsatzes 104 zu erhöhen, der beim Anlegen der Klemmkraft berührt werden kann.
Die Armabschnitte 176 der Hebelarme 170 erstrecken sich von dem Klemmabschnitt 174 im Allgemeinen parallel zu der Spannzangenachse Q nach hinten. Bei der Ausführungsform der 10 erstrecken sich die Armabschnitte 176 entlang dem Körper der Spannzange 108, um die Abschnitte 186 der Spitze der Armabschnitte 176 neben dem zylindrischen Montageabschnitt 156 der Spannzange 108 zu positionieren. Bei alternativen Ausführungsformen kann sich der Montageabschnitt 156 über eine geringere Strecke nach hinten erstrecken und/oder die Armabschnitte 176 können sich über eine größere Strecke erstrecken, so dass die Spitzen 186 der Armabschnitte 176 neben der Abtriebswelle 34 des Motors 24 positioniert sind.
In Bezug auf die 2–4 und 13–16 sind die Hebelarme 170 konfiguriert, um durch den keilförmigen Ring 110, hierin auch als Keil bezeichnet, gehandhabt zu werden. Wie am besten in den 13 und 14 zu sehen ist, weist der keilförmige Ring 110 einen im Allgemeinen zylindrischen Körper mit einem vorderen Abschnitt 188, einem hinteren Abschnitt 190, einer Innenfläche 192 und einer Außenfläche 194 auf. Die Innenfläche 192 definiert einen zylindrischen Durchgang 196. Der Durchgang 196 weist einen Durchmesser C auf, der dimensioniert ist, um den Montageabschnitt 156 der Spannzange 108 und/oder die Abtriebswelle 34 des Motors 24 verschiebbar aufzunehmen. Wie in 3 dargestellt, ist der keilförmige Ring 110 auf dem Montageabschnitt 156 der Spannzange 108 zwischen dem Motor 24 und dem Spannzangeneinsatz-Aufnahmeabschnitt 154 der Spannzange 108 positioniert, wobei der vordere Abschnitt 188 des Keils 110 in Richtung der Spannzange 108 orientiert ist.
Der vordere Abschnitt 188 des Keils 110 enthält einen vorderen Kantenabschnitt 198. Wie in 14 zu sehen ist, verjüngt oder neigt sich der Abschnitt 195 der Außenfläche 194 an dem vorderen Abschnitt 188 des Keils 110 von einem ersten Außendurchmesser E nahe dem hinteren Abschnitt 190 des Keils 110 zu einem zweiten, kleineren Außendurchmesser F an dem vorderen Kantenabschnitt 198 des Keils 110 radial nach innen. Die sich verjüngende Außenfläche 195 des vorderen Abschnittes bildet eine Rampenfläche, die zum Handhaben der Armabschnitte 176 der Hebelarme 170 verwendet wird. Der vordere Kantenabschnitt 198 des Keils 110 weist eine Breite W auf, die der Strecke entspricht, über die sich der vordere Kantenabschnitt 198 von der Außenfläche des Montageabschnittes 156 der Spannzange 108 erstreckt.
In Bezug auf 10 ist der Abschnitt 186 der Spitze jedes Hebelarms 170 von dem Montageabschnitt 156 der Spannzange 108 beabstandet, um einen Spalt G zu bilden. Der Spalt G weist eine Breite auf, die etwas größer als die Breite W (14) des vorderen Kantenabschnittes 198 des keilförmigen Ringes 110 ist, um zuzulassen, dass der vordere Kantenabschnitt 198 in den Spalt G zwischen den Abschnitten 186 der Spitze der Hebelarme 170 und der Außenfläche des Montageabschnittes 156 der Spannzange 108 vorgerückt wird. Während der vordere Kantenabschnitt 198 des Keils 110 in den Spalt G vorgerückt wird, nehmen der Kantenabschnitt 198 und die Rampenfläche 195 die Innenfläche 202 (10) der Hebelarme 170 in Eingriff, um die Armabschnitte 176 der Hebelarme 170 von dem Montageabschnitt 156 der Spannzange 108 weg zu treiben bzw. zu drücken. Diese Aktion verursacht, dass sich die Hebelarme 170 um die Hebelpunkte F herum verschenken, und verursacht, dass sich die Klemmabschnitte 174 der Hebelarme 170 radial nach innen in Richtung der Mittelachse Q der Spannzange 108 bewegen und eine Klemmkraft an die Außenfläche 122 des Spannzangeneinsatzes 104 anlegen, wenn der Spannzangeneinsatz 104 in dem Durchgang 162 der Spannzange 108 aufgenommen wird.
Der keilförmige Ring 110 ist konfiguriert, um sich axial entlang dem Montageabschnitt 156 zwischen einer Freigabestellung und einer maximalen Klemmstellung zu bewegen. In der Freigabestellung ist der keilförmige Ring 110 entlang dem Montageabschnitt 156 axial nach hinten von dem Spannzangeneinsatz-Aufnahmeabschnitt 154 der Spannzange 108 positioniert, so dass der Keil 110 von den Hebelarmen 170 der Spannzange 108 beabstandet ist. Folglich wird zugelassen, dass die Hebelarme 170 und der Spannzangeneinsatz 104 einen entspannten Zustand annehmen, in dem im Wesentlichen keine Klemmkraft an den Spannzangeneinsatz 104 durch die Hebelarme 170 angelegt wird.
Um eine Klemmkraft anzulegen, wird der keilförmige Ring 110 nach vorne in Richtung der Spannzange 108 aus der entspannten Position vorgerückt bis der vordere Kantenabschnitt 198 des Keils 110 in den Spalt G gelangt und die Rampenfläche 195 die Innenfläche 202 der Armabschnitte 176 der Hebelarme 170 in Eingriff nimmt. Je weiter der vordere Kantenabschnitt 198 und die Rampenfläche 195 unter die Armabschnitte 176 der Hebelarme 170 vorgerückt werden, desto weiter werden die Armabschnitte 176 der Rampe der Hebelarme 170 von dem Montageabschnitt 156 der Spannzange 108 weggedrückt, was den Betrag der Klemmkraft erhöht, die an die Außenfläche 122 des Spannzangeneinsatzes 104 durch die Klemmabschnitte 174 der Hebelarme 170 angelegt wird.
Eine Art von Sperrmechanismus kann verwendet werden, um die Vorwärtsbewegung des Keils 110 über einen bestimmten Punkt hinweg zu verhindern, um keinen Schaden an den Hebelarmen oder anderen Komponenten der Schnellfreigabeanordnung zu verursachen. Bei einer Ausführungsform ist eine Keilsperre 204 (10 und 11) durch eine Wandstruktur auf dem Hauptkörper 152 der Spannzange 108 ausgebildet, die im Allgemeinen senkrecht zu der Spannzangenachse Q orientiert ist. Bei der Ausführungsform der 10 und 11 definiert die Wandstruktur 204 den Übergang von dem Montageabschnitt 156 zu dem Spannzangeneinsatz-Aufnahmeabschnitt 154 der Spannzange 108. Bei alternativen Ausführungsformen kann jede geeignete Art von Struktur, die Schlitzte, Sperren und Ähnliches enthält, verwendet werden, um die Bewegung des keilförmigen Ringes 110 auf innerhalb vorbestimmter Grenzen relativ zu der Spannzange 108 zu beschränken.
Ein Vorspannmechanismus 206 wird zum Vorspannen des keilförmigen Ringes 110 nach vorne in Richtung der Spannzange 108 und in eine Klemmposition verwendet. In Bezug auf die 3, 4 und 16 weist der Vorspannmechanismus 206 eine Schraubenfeder auf, die sich zwischen dem hinteren Abschnitt 190 des keilförmigen Ringes 110 und dem Motor 24 befindet. Wie in 16 dargestellt, ist der vordere Endabschnitt 208 der Feder 206 an den hinteren Abschnitt 190 des keilförmigen Ringes 110 angelegt. Der hintere Abschnitt 190 des Keils 110 enthält eine hintere Oberfläche 210, die eine Wand zum Eingriff mit dem vorderen Abschnitt 208 der Feder 206 liefert. Der hintere Endabschnitt 212 der Feder 206 ist an eine Unterlegscheibe 214 angelegt, die auf der Abtriebswelle 34 des Motors 24 durch ein Lager 216 in Position gehalten wird. Die Verwendung der Vorspannfeder 206 ermöglicht, dass die Hebelarme 170 von dem Körper der Spannzange mit Hilfe von Zentrifugalkraft radial nach außen bewegt werden. Während die Spannzange angetrieben wird, um sich zu drehen, können Zentrifugalkräfte die Hebelarme radial nach außen drücken und dadurch ein Spiel liefern, damit der keilförmige Ring 110 axial in Richtung der Spannzange 108 durch die Feder 206 bewegt wird.
Zwar wurde der Spannzangeneinsatz 104 als separate Komponente beschrieben, die von der Spannzange entfernbar ist, aber bei einer alternativen Ausführungsform kann der Spannzangeneinsatz 104 in die Spannzange 108 integriert sein, damit der Spannzangeneinsatz und die Spannzange eine einzige Einheit (nicht gezeigt) sind. Zudem ist es möglich, dass die Spannzange 108 zum Befestigen eines Zubehörwerkzeuges an dem Rotationswerkzeug ohne den Spannzangeneinsatz 104 durch direktes Klemmen auf den Schaft des Zubehörwerkzeuges verwendet werden kann.
Eine Oberflächenbeschichtung kann auf einer oder mehreren Oberflächen der Oberflächen des Spannzangeneinsatzes 104, der Spannzange 108 und des Schaftes 38 des Zubehörwerkzeuges vorgesehen sein, um eine Greiffestigkeit und einen Reibschluss zwischen den Metallteilen zu verbessern. Bei der hierin beschriebenen Ausführungsform ist die Innenfläche 120 des Spannzangeneinsatzes 104 mit einer Beschichtung oder Oberflächenbehandlung versehen, um den Reibschluss zwischen dem Schaft 38 des Zubehörwerkzeuges und der Innenfläche 120 des Spannzangeneinsatzes zu verbessern, um die Rückhaltung des Schaftes innerhalb des Spannzangeneinsatzes 104 bei Gebrauch zu erleichtern. Bei alternativen Ausführungsformen kann die Spannzangeneinsatz-Eingriffsfläche 184 der Spannzange mit einer Oberflächenbeschichtung versehen sein, um die Greiffestigkeit zum Greifen auf die Außenfläche 122 des Spannzangeneinsatzes oder auf den Schaft 38 eines Zubehörwerkzeuges zu verbessern. Ähnlich kann die Außenfläche 122 des Spannzangeneinsatzes und/oder die Oberfläche des Schaftes des Zubehörwerkzeuges mit einer Oberflächenbeschichtung versehen sein, um die Greiffestigkeit zu verbessern.
Die Oberflächenbeschichtung weist eine Mikrostruktur auf, die die Reibungseigenschaften der Oberfläche verbessern, auf die dieselbe niedergeschlagen bzw. aufgedampft ist. Die Mikrostruktur ist die Struktur der Oberfläche unter einem hohen Vergrößerungsgrad, z. B. 25× bis 1500×. Bei einer Ausführungsform ist die Innenfläche 120 des Spannzangeneinsatzes 104 mit einem Bindematerial 140 beschichtet, das in 9 deutlicher gezeigt ist. Bei alternativen Ausführungsformen kann die Oberfläche in 9 mit der Beschichtung jedes oder mehrere Elemente der Innenfläche 120 des Spannzangeneinsatzes 104, der Außenfläche 122 des Spannzangeneinsatzes 104, der Spannzangeneinsatz-Eingriffsflächen 184 der Spannzange 108 und des Schaftes 38 des Zubehörwerkzeuges aufweisen. Bei einer Ausführungsform weist das Bindematerial 140 ein nickelbasiertes Bindematerial auf. Die Mikrostruktur, die auf das Bindematerial oder innerhalb desselben aufgedampft wird, enthält abrasive Partikel 142. Die abrasiven Partikel 142 werden innerhalb des Bindematerials 140 überall in den funktionalen Bereichen der Innenfläche 120 in einer stromlosen Operation teilweise eingebettet. Die abrasiven Partikel 142 bei dieser Ausführungsform sind Diamantpartikel mit einer Größe, die aus einem Bereich von ca. 20 bis 50 Mikrometer ausgewählt wird. Bei einer weiteren Ausführungsform werden Partikel mit einer Größe zwischen ca. 20–30 Mikrometer verwendet. Diese Größe abrasiv ist insbesondere zum Liefern einer verbesserten Greiffestigkeit gut geeignet.
Die abrasiven Partikel 142 enthalten einen eingebetteten Abschnitt 148 und einen extrudierenden bzw. ausstoßenden Abschnitt 150. Die Menge des Bindematerials 140, das auf die Innenfläche 120 des Spannzangeneinsatzes 104 aufgetragen wird, wird gesteuert, um eine erwünschte Bindekraft zu erzeugen. Bei dieser Ausführungsform wird die Menge des Bindematerials 140 gesteuert, um einen Überstand von zwischen ca. 30 Prozent und 55 Prozent für die abrasiven Partikel 142 zu erzeugen, die sich auf dem zylinderförmigen Spannzangeneinsatz 104 befinden. Zwar können einige der abrasiven Partikel 142 nicht innerhalb des erwünschten Bereiches sein, aber die meisten abrasiven Partikel 142 werden folglich einen extrudierenden Abschnitt 150 aufzeigen, der zwischen ca. 30 Prozent und 55 Prozent des jeweiligen abrasiven Partikels 142 ist.
Zusätzlich zum Steuern der Menge des Bindematerials 140 kann die Menge der abrasiven Partikel 142 gesteuert werden, um die erwünschte Deckung zu liefern. Bei der Ausführungsform der 9 sind die abrasiven Partikel 142 mit dem Spannzangeneinsatz 104 in einer Konzentration verbunden, die zu einem durchschnittlichen Abstand zwischen benachbarten abrasiven Partikeln 142 von 100 Prozent oder einer „vollen Konzentration” führt. D. h., der Abstand zwischen benachbarten abrasiven Partikeln 142 ist ungefähr gleich der Summe der Radien der zwei abrasiven Partikel 142.
In Bezug auf 10 enthält die Spannzange 108 eine Nasenkappe 218, die an dem vorderen Abschnitt 164 der Spannzange 108 entfernbar angebracht ist. Die Nasenkappe 218 enthält einen zylindrischen Körper mit einer Innenfläche 220, die einen Hohlraum 222 zum Aufnehmen von zumindest dem vorderen Abschnitt 164 der Spannzange 108 definiert. Der hintere Endabschnitt 224 der Nasenkappe 218 ist zu dem hohlen Innenraum 222 offen, um zu ermöglichen, dass der vordere Abschnitt 164 der Spannzange 108 leicht in die Nasenkappe 218 eingeführt wird. Die Nasenkappe 218 enthält einen Vorderwandabschnitt 226, der vor dem vorderen Abschnitt 164 der Spannzange 108 positioniert ist, wenn die Spannzange 108 in dem Hohlraum 222 aufgenommen wird. Der Vorderwandabschnitt 226 der Nasenkappe 218 definiert eine Öffnung 228, die in die Spannzangeneinsatz-Einführöffnung 166 und den Durchgang 162 der Spannzange 108 führt und mit denselben ausgerichtet ist, und verbindet den Innenraum der Nasenkappe mit der externen Umgebung.
Die Innenfläche 220 der Nasenkappe 218 enthält Befestigungsmerkmale (nicht gezeigt), die zum lösbaren Anbringen der Nasenkappe 218 an der Spannzange 108 konfiguriert sind. Bei einer Ausführungsform ist die Innenfläche 220 der Nasenkappe 218 für einen Presspassungseingriff mit der Außenfläche des vorderen Abschnittes der Spannzange 108 konfiguriert. Die Nasenkappe 218 kann jedoch an der Spannzange 108 auf jede geeignete Weise entfernbar angebracht werden, beispielsweise Gewindeeingriff und Einschnappeingriff.
Die Nasenkappe 218 ist konfiguriert, um zu ermöglichen, dass der Spannzangeneinsatz 104 in die Spannzange 108 eingeführt und aus derselben entfernt wird, während die Nasenkappe 218 an der Spannzange 108 angebracht ist. Ähnlich ist die Nasenkappe 218 konfiguriert, um zu ermöglichen, dass der Schaft 38 eines Zubehörwerkzeuges 12 in den Spannzangeneinsatz 104 eingeführt und aus demselben entfernt wird, wenn der Spannzangeneinsatz 104 in der Spannzange 108 positioniert ist, während die Nasenkappe 218 an der Spannzange 108 angebracht ist. Wie nachstehend erörtert, können der Spannzangeneinsatz 104 und die Nasenkappe 218 konfiguriert sein, um derart zusammenzuwirken, dass der Spannzangeneinsatz 104 innerhalb des Durchgangs 162 der Spannzange 108 lösbar gehalten wird ist, und/oder um zu gewährleisten, dass der Spannzangeneinsatz 104 innerhalb des Durchgangs 162 der Spannzange 108 positioniert wird, wobei die Spannzangeneinsatzsegmente 130 mit den Hebelarmen 170 angemessen ausgerichtet sind, um eine optimale Leistung der Spannzange 108 zu fördern.
Ein Benutzerschnittstellensystem ist auf dem Rotationswerkzeug vorgesehen, um dem Benutzer des Werkzeuges zu ermöglichen den keilförmigen Ring 110 zu handhaben und die durch die Spannzange 108 angelegte Klemmkraft zu steuern. Das Benutzerschnittstellensystem enthält einen Freigabemechanismus 112, der an dem keilförmigen Ring 110 angebracht ist, der einem Benutzer ermöglicht den keilförmigen Ring 110 zwischen der Freigabestellung und der maximalen Klemmstellung axial zu bewegen. In Bezug auf die 15–17 enthält der Freigabemechanismus 112 ein Jochelement 230 und ein Lager 232. Das Jochelement 230 ist durch den Benutzer des Rotationswerkzeuges erreichbar und konfiguriert, um durch den Benutzer des Werkzeuges zwischen einer vorderen und einer hinteren Position relativ zu dem Gehäuse 12 des Rotationswerkzeuges 10 axial bewegt zu werden. Das Lager 232 wird zum Befestigen des Jochelementes 230 an dem keilförmigen Ring 110 während des Entkoppelns des Jochelementes 230 aus einer Drehbewegung des keilförmigen Ringes 110 verwendet. Während das Jochelement 230 zwischen der vorderen und hinteren Position durch den Benutzer bewegt wird, wird der keilförmige Ring 110 zwischen der Freigabestellung und der maximalen Klemmstellung in Bezug auf die Spannzange 108 bewegt.
In Bezug auf 17 weist das Lager 232 ein Kugellager oder Wälzkörperlager mit einer Innenfläche 234 auf, die eine Öffnung definiert, in der der hintere Abschnitt 190 des keilförmigen Ringes 110 befestigt wird. Wie in den 13 und 14 zu sehen ist, weist der hintere Abschnitt 190 des keilförmigen Ringes eine Außenfläche 238 auf, die eine ringförmige Nut oder Ausnehmung 240 definiert, in der die Innenfläche 234 des Lagers 232 gehalten wird. Ein Sprengring 242 oder eine ähnliche Art von Struktur kann verwendet werden, um die Entfernung des Lagers 232 aus der Nut 240 in dem hinteren Abschnitt 190 des keilförmigen Ringes 110 zu verhindern.
Das Jochelement 230 ist an der Außenfläche 244 des Lagers 232 angebracht. In Bezug auf 17 enthält das Jochelement 230 einen ringförmigen Körper mit einer Innenfläche 248, die einen Durchgang 250 definiert, in dem das Lager 232 positioniert wird. Die Außenfläche 244 des Lagers 232 ist an der Innenfläche 248 des Jochelementes 230 befestigt. Bei einer Ausführungsform ist das Jochelement 230 aus Kunststoff oder Polymerwerkstoff gebildet, der an der Außenfläche 244 des Lagers 232 durch Überspritzen des Jochelementes 230 auf das Lager 232 befestigt ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Außenfläche 244 des Lagers 232 in die Innenfläche 248 des Jochelementes 230 eingebettet, wie in 17 zu sehen ist. Bei alternativen Ausführungsformen kann das Jochelement 230 an der Außenfläche 244 des Lagers 232 auf jede geeignete Weise befestigt werden, die Presspassungs- oder Einschnappeingriff, Klebemittel und andere Befestigungsmittel enthält.
In Bezug auf 15 enthält das Jochelement 230 zumindest eine Hebelstruktur 252, die sich von dem ringförmigen Körper 246 nach außen erstreckt. Die Hebelstrukturen 252 liefern einen Mechanismus, der durch einen Benutzer des Rotationswerkzeuges 10 leicht erreicht und gehandhabt werden kann, um den keilförmigen Ring 110 zu bewegen und dadurch die durch die Spannzange 108 angelegte Klemmkraft zu steuern. Bei der Ausführungsform der 15–17 befinden sich zwei Hebelstrukturen 252 auf gegenüberliegenden Seiten des ringförmigen Körpers 246 des Jochelementes 230. Jede Hebelstruktur 252 enthält einen Knopfabschnitt 254 und einen Verbindungsabschnitt 256. Der Knopfabschnitt 254 weist eine ergonomische Konfiguration auf, die eine Handhabung durch einen Benutzer erleichtert. Der Verbindungsabschnitt 256 verbindet den Knopfabschnitt 254 mit dem Körper 246 und dient zum Versetzen des Knopfabschnittes 254 der Hebelstruktur 252 weg von dem Körper 246 des Jochelementes 230 zu einer Position nahe der Außenseite des Gehäuses 12 des Rotationswerkzeuges, wo der Knopfabschnitt 254 erreicht werden kann (siehe z. B. 1).
Ein Führungselement 258 ist zum Führen und Erleichtern der Bewegung des Jochelementes 230 entlang einem linearen Weg konfiguriert, der im Wesentlichen parallel zu der Motorachse M ist. Wie in 4 dargestellt, weist das Führungselement 258 ein Gehäuse mit einem scheibenförmigen Mittelabschnitt 260 auf, der eine Öffnung 262 definiert, durch die sich der Montageabschnitt 156 der Spannzange 108 und/oder die Abtriebswelle 34 des Motors 24 erstreckt. Bei einer Ausführungsform wird der Mittelabschnitt 260 des Führungselementes 258 in einer feststehenden axialen Position entlang dem Montageabschnitt/der Abtriebswelle durch die Unterlegscheibe 214 und das Lager 216 (16 und 17) gehalten, die oben in Verbindung mit der Feder 206 beschrieben wurden. Bei alternativen Ausführungsformen kann das Führungselement 258 in einer feststehenden axialen Position relativ zu der Abtriebswelle auf jede geeignete Weise gehalten werden.
Ein Paar Trägerstrukturen 264 erstreckt sich von dem Mittelabschnitt 260 auf gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 262. Wenn auf dem Montageabschnitt/der Abtriebswelle positioniert, sind die Trägerstrukturen 264 im Wesentlichen parallel zu der Achse M angeordnet. Jede Trägerstruktur 264 enthält ein Paar Arme 266, die einen Schlitz 268 zwischen denselben definieren, durch den sich der Verbindungsabschnitt 256 von einer der Hebelstrukturen 252 erstreckt. Die Trägerstrukturen 264 positionieren die Schlitze 268 im Wesentlichen parallel zu der Achse M, um die Bewegung der Verbindungsabschnitte 256 zu führen, während das Jochelement 230 zwischen der Freigabestellung und der maximalen Klemmstellung durch die Knöpfe 254 bewegt wird. Jeder Schlitz 268 weist eine Breite auf, die größer als die Breite des Verbindungsabschnittes und geringer als die Breite des Knopfabschnittes des entsprechenden Hebels ist. Folglich werden die Knopfabschnitte 254 der Hebelstrukturen 252 angrenzend an die Außenflächen 270 der Trägerstrukturen 264 positioniert. Die Trägerstrukturen 264 tragen daher auch dazu bei die Knopfabschnitte 254 von der Achse M äquidistant zu halten, so dass eine Schrägstellung des Jochelementes 230 relativ zu dem Montageabschnitt 156 verhindert wird.
Wie in 1 dargestellt, erstrecken sich die Verbindungsabschnitte 256 der Hebelstrukturen 252 durch Schlitze 272, die in dem Gehäuse 14 definiert sind, um die Knopfabschnitte 254 der Hebelstrukturen 252 an erreichbaren Positionen außerhalb des Gehäuses 14 zu positionierten. Die Schlitze 272 liefern ein Spiel, damit die Knopfabschnitte 254 und Verbindungsabschnitte 256 durch einen Benutzer zwischen der vorderen und hinteren Position bewegt werden. Die vordere Position entspricht der maximalen Klemmstellung und die hintere Position entspricht der Freigabestellung. Da die Knopfabschnitte 254 mit dem keilförmigen Ring 110 (über die Verbindungsabschnitte, das Jochelement und das Lager) verbunden sind, liefern die Positionen der Knopfabschnitte 254 im Verhältnis zu den Schlitzen 272 eine visuelle Angabe des Zustands der Klemmkraft, die durch die Spannzange 108 angelegt wird, die durch einen Benutzer leicht identifiziert werden kann.
Bei Gebrauch ist der keilförmige Ring 110 konfiguriert, um sich zusammen mit der Spannzange 108 zu drehen, wenn der keilförmige Ring 110 in Eingriff mit den Hebelarmen 170 der Spannzange 108 positioniert ist. Das Lager 232 entkoppelt das Jochelement 230 und die Hebelstrukturen 252 aus der Drehbewegung des Keils 110, was dem Jochelement 230 und den Hebelstrukturen 252 ermöglicht im Wesentlichen stationär zu bleiben, während der keilförmige Ring 110 durch die Spannzange 108 gedreht wird. Durch Entkoppeln des Jochelementes 230 aus der Drehbewegung des keilförmigen Ringes 110 kann ein Schaden an dem keilförmigen Ring 110, dem Jochelement 230 und den Hebelstrukturen 252 verhindert werden, falls das Jochelement 230 unbeabsichtigt bewegt wird, während sich die Spannzange 108 dreht.
Die Schnellwechselanordnung 100 ermöglicht, dass die Klemmkraft an den Spannzangeneinsatz 104 auf eine schnelle und bequeme Weise angelegt und von demselben entfernt wird, und auch, dass der Spannzangeneinsatz 104 leicht an dem Rotationswerkzeug 10 montiert und von demselben entfernt wird, ohne das Entfernen einer separaten Haltevorrichtung, wie beispielsweise eine Spannzangenmutter oder Nasenkappe, zu erfordern. Eine Herausforderung beim Verwenden eines entfernbaren Spannzangeneinsatzes ist das Halten des Spannzangeneinsatzes 104 innerhalb der Spannzange 108 bei Gebrauch und wenn der Schaft eines Zubehörwerkzeuges in den Spannzangeneinsatz eingeführt und aus demselben entfernt wird.
Wie oben erwähnt, können der Spannzangeneinsatz 104 und die Nasenkappe 218 konfiguriert sein, um zusammenzuwirken, um den Spannzangeneinsatz 104 innerhalb des Durchgangs 162 der Spannzange 108 lösbar zu halten. In Bezug auf die 18–20 ist eine Ausführungsform einer Nasenkappe 280 dargestellt, die zum lösbaren Halten des Spannzangeneinsatzes 104 innerhalb des Durchgangs 162 der Spannzange 108 konfiguriert ist. Die Nasenkappe 280 ist zum Verwenden der nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 des Spannzangeneinsatzes 104 konfiguriert, um ein Spannzangeneinsatz-Rückhaltemerkmal zu liefern, das ermöglicht, dass der Spannzangeneinsatz 104 in die Spannzange 108 eingeführt, in derselben gehalten und aus derselben entfernt wird, ohne die Verwendung eines separaten Werkzeuges oder eines komplizierten Rückhaltesystems zu erfordern.
Der Vorderwandabschnitt 282 der Nasenkappe 280 definiert eine Öffnung 284 mit einer formschlüssigen Form, die im Allgemeinen der Umfangsform des Spannzangeneinsatzes 104 entspricht (wie in der Stirnansicht der 8 zu sehen ist). Insbesondere definiert der Vorderwandabschnitt 282 der Nasenkappe 280 eine Öffnung 284 mit einem Mittelabschnitt 286 und drei radialen Abschnitten 288, die um den Mittelabschnitt 286 herum gleichmäßig beabstandet sind. Der Mittelabschnitt 286 ist zum Aufnehmen des Abschnittes des zylindrischen Körpers des Spannzangeneinsatzes 104 konfiguriert und weist daher ein Breitenmaß oder einen Durchmesser H auf, der etwas größer als der Außendurchmesser J (7) des zylindrischen Körpers des Spannzangeneinsatzes 104 ist. Nach der formschlüssigen Öffnung 284 des Vorderwandabschnittes 282 der Nasenkappe weitet sich die Nasenkappe in den Hohlraum 290 zum Aufnehmen des vorderen Abschnittes 164 der Spannzange 108.
Die radialen Abschnitte 288 der Öffnung 284 sind komplementär zu den nach außen hervorstehenden Abschnitten 138 der Spannzangeneinsatzsegmente 130 dimensioniert und positioniert. Jeder radiale Abschnitt 288 der Öffnung 284 ist durch einen ersten Seitenkantenabschnitt 290, einen zweiten Seitenkantenabschnitt 292 und einen radial äußeren Kantenabschnitt 294 definiert, der sich zwischen dem ersten und zweiten Seitenkantenabschnitt 290, 292 erstreckt. Jeder radiale Abschnitt 288 der Öffnung 284 weist ein Längenmaß R, das der Länge der Seitenkantenabschnitte 290, 292 entspricht, und ein Breitenmaß S auf, das dem Abstand zwischen dem ersten und zweiten Seitenkantenabschnitt 290, 292 entspricht. Das Längenmaß R der radialen Abschnitte 288 ist zumindest etwas größer als die Strecke T, über die der Vorderkantenabschnitt 136 der Spannzangeneinsatzsegmente von dem zylindrischen Hauptkörper des Spannzangeneinsatzes 104 nach außen hervorsteht (7). Das Breitenmaß jedes radialen Abschnittes 288 ist etwas größer als das Breitenmaß U der nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 der Spannzangeneinsatzsegmente zwischen den Seitenkanten 132, 134 (8).
Um ein Spannzangeneinsatz-Rückhaltemerkmal in der Nasenkappe 280 zu liefern, ist zumindest eine Sperrstruktur 296 in dem Vorderwandabschnitt 282 der Nasenkappe 280 vorgesehen, die in zumindest einen der radialen Abschnitte 288 der Öffnung 284 hervorsteht. Die Sperrstruktur 296 verändert die Form des radialen Abschnittes 288 der Öffnung 284, so dass die Einführung und Entfernung des Spannzangeneinsatzes 104 verhindert wird, während sich der Spannzangeneinsatz 104 in einem entspannten Zustand befindet, d. h., die Spannzangeneinsatzsegmente 130 nicht verlagert sind. Die radial nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 des Spannzangeneinsatzes 104 liefern eine komplementäre Sperrstruktur, die mit der Sperrstruktur 296 der Nasenkappe 280 zusammenwirkt, um das sperrende Merkmal zu liefern.
Bei der Ausführungsform der 18–20 weist die Sperrstruktur 296 in der Nasenkappe ein Paar Vorsprünge auf, die sich teilweise über die Breite S von einem der radialen Abschnitte 288 der Öffnung 284 in der Nasenkappe 280 erstrecken. Das Paar Vorsprünge 296 verursacht folglich, dass ein Abschnitt der Breite S des entsprechenden radialen Abschnittes 288 der Öffnung 284 geringer als die Breite U der nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 des Spannzangeneinsatzes 104 ist, wie in 19 dargestellt. Die Vorsprünge 296 können während der Herstellung der Nasenkappe unter Verwendung eines Einsatzes (nicht gezeigt) in Formwerkzeugen (nicht gezeigt) ausgebildet werden. Ein Schlitz 302, der in dem Vorderwandabschnitt 282 der Nasenkappe 280 gebildet ist, kann zum Erleichtern der Entfernung des Einsatzes aus den Werkzeugen verwendet werden, wenn die Form vollendet ist. Daher kann eine Nasenkappe 280 mit den Sperrstrukturen 296 ohne signifikante Erhöhung der Komplexität und Kosten zur Herstellung der Nasenkappe ausgebildet werden.
Um den Spannzangeneinsatz 104 in die Spannzange 108 einzubauen, wobei die Nasenkappe 280 darauf angebracht ist, wird der hintere Endabschnitt 118 des Spannzangeneinsatzes 104 in den Mittelabschnitt 286 der Öffnung 284 in der Nasenkappe 280 eingeführt. Der Spannzangeneinsatz 104 wird dann durch die Öffnung 284 und durch die Spannzangeneinsatz-Einführöffnung 166 der Spannzange 108 und in den Durchgang 162 der Spannzange 108 vorgerückt. Der Spannzangeneinsatz 104 wird in den Durchgang 162 der Spannzange vorgerückt bis die nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 des Spannzangeneinsatzes 104 nahe dem Vorderwandabschnitt 282 der Nasenkappe 280 sind. Die Sperrstrukturen 298 sind in dem Bewegungsweg von zumindest einem der nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 des Spannzangeneinsatzes 104 positioniert und verhindern daher eine weitere Bewegung des Spannzangeneinsatzes 104 in die Spannzange 108, während sich der Spannzangeneinsatz in einem entspannten Zustand befindet.
Um den Spannzangeneinsatz an den Sperrstrukturen 298 in der Nasenkappe 280 vorbei zu bewegen, wird das Segment 130 des Spannzangeneinsatzes 104, das an die Sperrstrukturen 298 angrenzend ist, radial nach innen in Richtung der Spannzangeneinsatzachse P verlagert, was den nach außen hervorstehenden Abschnitt 138 des Spannzangeneinsatzsegmentes 130 aus dem Weg der Sperrstrukturen 298 bewegt, damit der Spannzangeneinsatz 104 durch die Öffnung 284 in der Nasenkappe 280 und weiter in den Durchgang 162 der Spannzange 108 vorgerückt werden kann, wie in 20 dargestellt. Sobald der nach außen hervorstehende Abschnitt 138 des verlagerten Segmentes 130 des Spannzangeneinsatzes 104 an den Sperrstrukturen 198 und dem Vorderwandabschnitt 282 vorbei vorgerückt wird, wird zugelassen, dass das Segment 130 sich nach außen verlagert und in die normale, entspannte Position desselben zurückschnappt.
Sobald der Spannzangeneinsatz 104 in die Spannzange 108 gesetzt ist und in einen entspannten Zustand zurückgebracht ist, wird die Sperrstruktur 296 positioniert, um die Bewegung des Spannzangeneinsatzes 104 aus dem Durchgang 162 der Spannzange zu blockieren, während sich der Spannzangeneinsatz in einem entspannten Zustand befindet, wie in 19 dargestellt. Daher kann der Spannzangeneinsatz 104 in der Spannzange 108 gehalten werden, wenn der Schaft 38 eines Zubehörwerkzeuges in den Spannzangeneinsatz 104 eingeführt und aus demselben entfernt wird. Die Sperrstruktur 296 ist auch zum Blockieren der Bewegung des Spannzangeneinsatzes 104 aus der Spannzange 108 konfiguriert, während der Spannzangeneinsatz auf den Schaft 38 eines Zubehörwerkzeuges in der Spannzange 108 klemmt. Wenn eine Klemmkraft an den Spannzangeneinsatz 104 durch die Spannzange 108 angelegt wird, können die Enden der Segmente 130 etwas nach innen verlagert werden. Die Sperrstrukturen sind zum Blockieren der Bewegung des Spannzangeneinsatzes 104 aus der Spannzange 108 konfiguriert, während sich der Spannzangeneinsatz in einem entspannten Zustand befindet und während der Spannzangeneinsatz auf den Schaft 38 eines Zubehörwerkzeuges klemmt.
Die gekrümmte Außenfläche 304 (7) der nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 der Spannzangeneinsatzsegmente 130 ermöglichen, dass das Spannzangeneinsatzsegment 130 neben der Sperrstruktur 296 durch einfach axiales Drücken des Spannzangeneinsatzes in den Durchgang 162 der Spannzange 108 verlagert wird. Während der Spannzangeneinsatz 104 in den Durchgang 162 der Spannzange 108 vorgerückt wird, nimmt die Sperrstruktur 296 die gekrümmte Oberfläche 304 des nahegelegenen Spannzangeneinsatzsegmentes 130 in Eingriff und verlagert das Segment 130 nach innen bis sich der Vorderkantenabschnitt 136 des Segmentes 130 an der Sperrstruktur 296 vorbei bewegt, an welcher Stelle zugelassen wird, dass das Segment 130 in einen entspannten Zustand zurückschnappt.
Um den Spannzangeneinsatz 104 aus der Spannzange 108 und der Nasenkappe 280 zu entfernen, verlagert der Benutzer das Segment 130 des Spannzangeneinsatzes 104 neben der Sperrstruktur 296 nach innen bis das Segment 130 von der Sperrstruktur 296 frei ist und entnimmt dann den Spannzangeneinsatz 104 aus der Spannzange 108, wie in 20 dargestellt. Die Sperrstruktur 296 auf der Nasenkappe 280 und die nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 der Spannzangeneinsatzsegmente wirken folglich zusammen, um zu ermöglichen, dass der Spannzangeneinsatz 104 in die Spannzange 108 leicht eingebaut und aus derselben entfernt wird, ohne ein separates Werkzeug oder einen komplizierten Mechanismus zu erfordern, und um den Spannzangeneinsatz 104 innerhalb der Spannzange 108 zu halten, während sich der Spannzangeneinsatz 104 in einem entspannten Zustand befindet, damit der Schaft eines Zubehörwerkzeuges an dem Spannzangeneinsatz montiert und von demselben entfernt werden kann, und um den Spannzangeneinsatz 104 innerhalb der Spannzange 108 zu halten, während der Schaft 38 eines Zubehörwerkzeuges 12 durch den Spannzangeneinsatz 104 geklemmt wird, um die unbeabsichtigte Entnahme des Spannzangeneinsatzes 104 aus der Spannzange 108 bei Gebrauch zu verhindern.
Bei alternativen Ausführungsformen kann die Sperrstruktur in einer Vielzahl von Formen und Konfigurationen und an anderen Stellen relativ zu der Öffnung 284 in der Nasenkappe 280 vorgesehen sein und noch die gleiche Funktionalität wie die oben beschriebene Ausführungsform liefern. Bei einer alternativen Ausführungsform kann beispielsweise ein einzelner Vorsprung entlang einer Seite des radialen Abschnittes der Öffnung vorgesehen sein. Bei einer anderen alternativen Ausführungsform kann die Sperrstruktur an der radialen Außenkante des radialen Abschnittes der Öffnung gebildet sein, um zu verursachen, dass die Länge des radialen Abschnittes der Öffnung etwas geringer als die Strecke ist, über die der vordere Kantenabschnitt der Spannzangeneinsatzsegmente von dem zylindrischen Hauptkörper des Spannzangeneinsatzes nach außen hervorsteht.
Eine andere wichtige Überlegung beim Verwenden eines durch einen Benutzer entfernbaren Spannzangeneinsatzes, der hierin offenbart ist, ist die Winkelorientierung oder Winkellage des Spannzangeneinsatzes 104 in Bezug auf die Spannzange 108. Um eine einwandfreie Leistung der Spannzange 108 zu ermöglichen, sollten die Segmente 130 des Spannzangeneinsatzes 104 mit den Hebelarmen 170 ausgerichtet sein, so dass die Segmente 130 durch die Hebelarme 170 einwandfrei verlagert werden können, wenn eine Klemmkraft angelegt wird. In Bezug auf die 21–24 wird eine Ausführungsform einer Nasenkappe 310 dargestellt, die zum Verwenden der nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 des Spannzangeneinsatzes 104 konfiguriert ist, um ein Drehsicherungs- oder Gleichlaufmerkmal zu liefern, das ermöglicht, dass der Spannzangeneinsatz 104 in den Durchgang 162 der Spannzange 108 in einer vorbestimmten Winkelorientierung eingeführt und in dieser Orientierung bei Gebrauch gehalten wird.
Die Nasenkappe 310 enthält einen Vorderwandabschnitt 312, der eine Öffnung 314 mit einer formschlüssigen Form definiert, die im Allgemeinen der Umfangsform des Spannzangeneinsatzes 104 entspricht (wie in der Stirnansicht der 8 zu sehen ist). Insbesondere definiert der Vorderwandabschnitt 312 der Nasenkappe 310 eine Öffnung 314 mit einem Mittelabschnitt 316 und drei radialen Abschnitten 318, die um den Mittelabschnitt 316 herum gleichmäßig beabstandet sind. Der Mittelabschnitt 316 ist zum Aufnehmen des Abschnittes des zylindrischen Körpers des Spannzangeneinsatzes 104 konfiguriert und weist daher ein Breitenmaß oder einen Durchmesser H auf, der etwas größer als der Außendurchmesser J des zylindrischen Körpers des Spannzangeneinsatzes 104 ist.
Die radialen Abschnitte 318 der Öffnung 314 sind komplementär zu den nach außen hervorstehenden Abschnitten 138 der Spannzangeneinsatzsegmente 130 dimensioniert und positioniert. Jeder radiale Abschnitt der Öffnung ist durch einen ersten Seitenkantenabschnitt 320, einen zweiten Seitenkantenabschnitt 322 und einen radial äußeren Kantenabschnitt 344 definiert, der sich zwischen dem ersten und zweiten Seitenkantenabschnitt 320, 322 erstreckt. Jeder radiale Abschnitt 318 der Öffnung 314 weist ein Längenmaß R, das der Länge der Seitenkantenabschnitte 320, 322 entspricht, und ein Breitenmaß S auf, das dem Abstand zwischen dem ersten und zweiten Seitenkantenabschnitt 320, 322 entspricht. Das Längenmaß R der radialen Abschnitte 318 der Öffnung 314 ist zumindest etwas größer als die Strecke T, über die der Vorderkantenabschnitt 136 der Spannzangeneinsatzsegmente 130 von dem zylindrischen Hauptkörper des Spannzangeneinsatzes 104 nach außen hervorsteht (7). Das Breitenmaß S jedes radialen Abschnittes 318 ist etwas größer als das Breitenmaß U der nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 der Spannzangeneinsatzsegmente 130 zwischen den Seitenkanten 134, 136 (8).
Der Mittelabschnitt 316 der Öffnung 314 erstreckt sich durch die Nasenkappe 310, um den Durchgang des zylindrischen Körpers des Spannzangeneinsatzes 104 durch die Nasenkappe 310, durch die Spannzangeneinsatz-Einführöffnung 166 der Spannzange 108 und in den Durchgang 162 möglich zu machen, der durch die Spannzange 108 definiert ist. Die radialen Abschnitte 318 der Öffnung 314 in der Nasenkappe 310 führen in radiale Schlitze oder Ausnehmungen 350, die sich über eine Strecke in die Nasenkappe 310 axial erstrecken. Die radialen Schlitze 350 sind mit den Hebelarmen 170 der Spannzange 108 im Wesentlichen ausgerichtet, so dass die Spannzangeneinsatzsegmente 130 in Bezug auf die Hebelarme 170 richtig positioniert sind, wenn der Spannzangeneinsatz 104 in die Spannzange 108 eingebaut wird.
Jeder radiale Schlitz 350 ist durch eine erste Seitenfläche 352, eine zweite Seitenfläche 354 und eine axial hintere Oberfläche oder Bodenfläche 358 definiert. Bei der Ausführungsform der 21–24 ist die Bodenfläche 358 von dem Vorderwandabschnitt 312 ausgespart und die erste und zweite Seitenfläche 352, 354 sind im Allgemeinen parallel zu der Längsachse der Nasenkappe orientiert, die sich zwischen der Bodenfläche 358 und der Vorderfläche 312 erstreckt.
Um den Spannzangeneinsatz 104 in die Spannzange 108 einzubauen, wird der hintere Endabschnitt 118 des Spannzangeneinsatzes 104 in den Mittelabschnitt 316 der Öffnung 314 in der Nasenkappe 310 eingeführt. Der Spannzangeneinsatz 104 wird dann durch die Öffnung 314 in der Nasenkappe 310, dann durch die Spannzangeneinsatz-Einführöffnung 166 der Spannzange 108 und in den Durchgang 162 der Spannzange 108 vorgerückt. Der Spannzangeneinsatz 104 wird in den Durchgang 162 der Spannzange 108 vorgerückt bis die nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 des Spannzangeneinsatzes 104 nahe dem Vorderwandabschnitt 312 der Nasenkappe 310 sind. Der Spannzangeneinsatz 104 wird dann gedreht bis die nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 des Spannzangeneinsatzes 108 mit den radialen Abschnitten 318 der Öffnung 314 ausgerichtet sind. Die nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 des Spannzangeneinsatzes 104 werden dann durch die radialen Abschnitte 318 der Öffnung 314 und in die radialen Schlitze 350 vorgerückt. Die Bodenfläche 358 in den radialen Schlitzen 350 verhindert, dass die nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 der Spannzangeneinsatzsegmente 130 an den radialen Schlitzen 350 in der Nasenkappe 310 vorbei vorgerückt werden.
Die nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 der Spannzangeneinsatzsegmente enthalten jeweils einen ersten Seitenkantenabschnitt 364 und einen zweiten Seitenkantenabschnitt 366, die den Abschnitten der Seitenkanten der Segmente 130 entsprechen, die von dem Körper des Spannzangeneinsatzes 104 radial nach außen hervorstehen. Wenn in den radialen Schlitzen 350 positioniert, ist der erste Seitenkantenabschnitt 364 angrenzend an die erste Seitenfläche 352 des Schlitzes 350 und derselben gegenüberliegend positioniert und der zweite Seitenkantenabschnitt 366 angrenzend an die zweite Seitenfläche 354 des Schlitzes 350 und derselben gegenüberliegend positioniert. Die erste und die zweite Seitenfläche 352, 354 der Schlitze 350 klemmen die nach außen hervorstehenden Abschnitte 138 der Spannzangeneinsatzsegmente 130 ein bzw. umgeben (bracket) dieselben und verhindern dadurch eine Drehbewegung des Spannzangeneinsatzes 104 in Bezug auf die Nasenkappe 310.
Die oben beschriebenen Nasenkappen sind jeweils zum Durchführen einer Aufgabe konfiguriert, die die Verwendung eines durch einen Benutzer entfernbaren Spannzangeneinsatzes in einer Schnellwechselanordnung eines Rotationswerkzeuges erleichtert. Zwar können die Merkmale in unterschiedlichen Nasenkappen vorgesehen sein, die oben beschrieben wurden, aber die Spannzangeneinsatz-Rückhaltemerkmale und die Spannzangeneinsatz-Drehsicherungsmerkmale der oben beschriebenen Nasenkappen können in einer einzigen Nasenkappe kombiniert werden, die zum lösbaren Halten sowie zum winkeligen Positionieren des Spannzangeneinsatzes in Bezug auf die Spannzange konfiguriert ist, wenn der Spannzangeneinsatz in die Spannzange eingebaut wird.
Zwar wurde die Offenbarung in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung detailliert veranschaulicht und beschrieben, aber dieselbe ist charakterlich als veranschaulichend und nicht beschränkend zu betrachten. Es ist klar, dass nur die bevorzugten Ausführungsformen dargelegt wurden und dass alle Änderungen, Modifikationen und weiteren Anwendungen, die innerhalb des Wesens der Offenbarung liegen, geschützt sein sollen.

Claims

Zubehörwerkzeug-Rückhalteanordnung für ein Rotationswerkzeug aufweisend: eine Spannzange, die konfiguriert ist, um mit einer Abtriebswelle eines Motors eines Rotationswerkzeuges verbunden zu werden, wobei die Spannzange einen Hauptkörper enthält, der einen Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang und einen vorderen Abschnitt definiert, der eine Öffnung definiert, die in den Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang führt; einen Spannzangeneinsatz mit einem zylindrischen Körper, der eine Spannzangeneinsatzachse definiert und konfiguriert ist, um der Länge nach in den Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang der Spannzange zu passen, wobei der Spannzangeneinsatz einen vorderen Endabschnitt, einen hinteren Endabschnitt und zumindest einen Schlitz aufweist, der sich entlang einem Abschnitt einer Länge des Körpers durch den vorderen Endabschnitt erstreckt, wobei der zumindest eine Schlitz den Spannzangeneinsatz in eine Vielzahl von flexiblen Segmenten unterteilt, wobei jedes Segment der Vielzahl von flexiblen Segmenten einen Zwischenabschnitt, der parallel zu der Spannzangeneinsatzachse angeordnet ist, wenn der Spannzangeneinsatz in einem entspannten Zustand ist, und einen nach außen hervorstehenden Endabschnitt enthält, der von dem Spannzangeneinsatz radial nach außen hervorsteht; und eine Nasenkappe, die auf dem vorderen Abschnitt der Spannzange positioniert ist, wobei die Nasenkappe einen Vorderwandabschnitt enthält, der eine Einführöffnung definiert, die mit der Öffnung und dem Durchgang der Spannzange ausgerichtet ist, wobei der Vorderwandabschnitt eine Vielzahl von Ausnehmungen definiert, die komplementär zu den nach außen hervorstehenden Endabschnitten des Spannzangeneinsatzes dimensioniert und geformt sind, wobei die Vielzahl von Ausnehmungen positioniert ist, um die nach außen hervorstehenden Endabschnitte des Spannzangeneinsatzes aufzunehmen, wenn der Spannzangeneinsatz in den Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang eingeführt wird.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Spannzangeneinsatz drei Schlitze enthält, die den Spannzangeneinsatz in drei flexible Segmente unterteilen.
Anordnung nach Anspruch 2, wobei der Vorderwandabschnitt drei Ausnehmungen definiert, die komplementär zu dem nach außen hervorstehenden Abschnitt der drei flexiblen Segmente dimensioniert und positioniert sind.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei die nach außen hervorstehenden Abschnitte von dem Körper des Spannzangeneinsatzes nach außen gekrümmt sind.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Spannzangeneinsatz aus Federstahl gebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Nasenkappe an der Spannzange entfernbar angebracht ist.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei die Nasenkappe zum Presspassungseingriff mit der Spannzange konfiguriert ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Einführöffnung einen Mittelabschnitt, der zum Aufnehmen des zylindrischen Körpers des Spannzangeneinsatzes dimensioniert ist, und eine Vielzahl von radialen Abschnitten enthält, die komplementär zu den nach außen hervorstehenden Abschnitten der flexiblen Segmente dimensioniert und geformt sind, und wobei die radialen Abschnitte der Einführöffnung in die radialen Schlitze führen.
Anordnung nach Anspruch 8, wobei jede Ausnehmung durch eine erste Seitenfläche, eine zweite Seitenfläche und eine Bodenfläche definiert ist, wobei die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche jeweils im Wesentlichen parallel zu der Spannzangeneinsatzachse angeordnet sind und in Bezug auf die Nasenkappe im Allgemeinen radial sind, und wobei die Bodenfläche im Allgemeinen senkrecht zu der Spannzangeneinsatzachse angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 9, wobei die erste Seitenfläche und der zweite Seitenflächenträger jeder Ausnehmung einen der nach außen hervorstehenden Abschnitte der Segmente umgeben, wenn der Spannzangeneinsatz in den Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang eingeführt wird.
Zubehörwerkzeug-Rückhalteanordnung für ein Rotationswerkzeug, aufweisend: einen Spannzangeneinsatz, der einen Körper enthält, der eine Spannzangeneinsatzachse definiert und eine Vielzahl von flexiblen Segmenten aufweist, die sich längs entlang dem Körper im Allgemeinen parallel zu der Spannzangeneinsatzachse erstrecken, wobei jedes flexible Segment einen gekrümmten Endabschnitt enthält, der sich von dem Spannzangeneinsatzkörper radial nach außen krümmt; eine Spannzange, die konfiguriert ist, um mit einer Abtriebswelle eines Motors eines Rotationswerkzeuges verbunden zu werden, wobei die Spannzange einen Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang definiert, der konfiguriert ist, um den Spannzangeneinsatz verschiebbar aufzunehmen; und einen Vorderwandabschnitt auf der Spannzange, der eine Einführöffnung definiert, die mit dem Durchgang der Spannzange ausgerichtet ist, wobei der Vorderwandabschnitt eine Vielzahl von Anusnehmungen definiert, die komplementär zu den gekrümmten Endabschnitten des Spannzangeneinsatzes dimensioniert und geformt sind, wobei die Vielzahl von Ausnehmungen positioniert ist, um die gekrümmten Endabschnitte aufzunehmen, wenn der Spannzangeneinsatz in den Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang eingeführt wird.
Anordnung nach Anspruch 11, wobei jede Ausnehmung durch eine erste Seitenfläche, eine zweite Seitenfläche und eine Bodenfläche definiert ist, wobei die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche jeweils im Wesentlichen parallel zu der Spannzangeneinsatzachse angeordnet sind und in Bezug auf die Nasenkappe im Allgemeinen radial angeordnet sind, und wobei die Bodenfläche im Allgemeinen senkrecht zu der Spannzangeneinsatzachse angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 12, wobei die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche jeder Ausnehmung einen der gekrümmten Endabschnitte des Spannzangeneinsatzes umgeben, wenn der Spannzangeneinsatz in den Spannzangeneinsatz-Aufnahmedurchgang eingeführt wird.
Anordnung nach Anspruch 13, wobei der Vorderwandabschnitt auf einer an der Spannzange angebrachten Nasenkappe vorgesehen ist.
Anordnung nach Anspruch 14, wobei die Nasenkappe zum Presspassungseingriff mit der Spannzange konfiguriert ist.