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Die Erfindung betrifft ein Steckwerkzeug
zum Aufstecken auf ein zum Betätigen
des Steckwerkzeuges drehbar angetriebenes Verbindungsstück, umfassend
einen Kupplungsabschnitt mit einer axialen Aufnahme zur drehmomentschlüssigen Aufnahme des
freien Endes eines Verbindungsstücks
und einer Einrichtung zum Verriegeln des auf das Verbindungsstück aufgesteckten
Steckwerkzeuges an dem Verbindungsstück.
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Steckwerkzeuge sind Werkzeuge, die – beispielsweise
als Schrauber oder Einsätze
ausgebildet – auf
ein Betätigungsorgan,
beispielsweise eine Knarre, einen Knebel oder dergleichen zu ihrer
Benutzung aufgesteckt werden. Gleichermaßen werden derartige Steckwerkzeuge
bei Kraftschraubern eingesetzt, bei denen das Betätigungsorgan
motorisch, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben ist. Steckwerkzeuge
umfassen einen Kupplungsabschnitt mit einer axialen Aufnahme, zumeist
quadratischen Querschnitts zur drehmomentfesten Aufnahme des freien
Endes eines dem Betätigungsorgan
zugeordneten Verbindungsstücks.
Dieses in die Aufnahme des Kupplungsabschnitts einzusetzende freie
Ende des Verbindungsstücks
ist in aller Regel als Vierkant ausgebildet. Um das Steckwerkzeug
einem Abfallen zu sichern, verfügt
das Verbindungsstück
bei handbetätigten
Betätigungsorganen über eine
in radialer Richtung wirkende Kugelraste, deren Kugel bei aufgestecktem
Steckwerkzeug in eine radial angeordnete, den Kupplungsabschnitt
durchgreifende Bohrung eingreift. Ein solches Steckwerkzeug kann
ohne weiteres gegen die Kraft der der Kugelraste zugeordneten Feder
auf das Verbindungsstück
aufgesteckt und etwa bei einem Werkzeugwechsel von diesem wieder
abgezogen werden. Eine solche rastende Befestigung des Steckwerkzeugs
auf einem Antriebsstück wird
bei Kraftschraubern als nicht ausreichend angesehen. Steckwerkzeuge,
die für
Kraftschrauber verwendet werden, verfügen über eine Einrichtung zum Verriegeln
des auf das Verbindungsstück
aufgesteckten Steckwerkzeuges. Zur Verriegelung dient in aller Regel
ein Sicherungsstift, der den Kupplungsabschnitt sowie das in den
Kupplungsabschnitt eingreifende Ende des Verbindungsabschnittes
durchgreift, so dass der Sicherungsstift nach Art eines Splintes das
Steckwerkzeug mit dem Verbindungsstück verriegelt. Gesichert ist
der Sicherungsstift selbst in seiner den Kupplungsabschnitt und
das Verbindungsstück
durchgreifenden Stellung durch einen den Kupplungsabschnitt umfassenden
Gummiring, der in einer umlaufenden Nut gehalten ist und über dem Kopf
des Sicherungsstiftes geführt
ist. Nachteilig bei dieser Ausgestaltung ist die relativ umständliche Montage
zum Sichern des Steckwerkzeuges an dem Verbindungsstück. Überdies
kann der Sicherungsstift verloren gehen.
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Ausgehend von diesem diskutierten
Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde,
ein eingangs genanntes Steckwerkzeug dergestalt weiterzubilden,
dass mit diesem eine formschlüssige
Verriegelung des Steckwerkzeuges an dem in den Kupplungsabschnitt
des Steckwerkzeuges eingreifenden Abschnitt des Verbindungsstückes sicher
und ohne weiteres möglich
ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Steckwerkzeug gelöst,
bei dem in dem Kupplungsabschnitt des Steckwerkzeuges zumindest
ein in seiner Verriegelungsstellung mit einem Abschnitt in die Aufnahme
hineinragendes Sicherungselement quer zur Längsachse des Steckwerkzeuges
verschiebbar und unverlierbar angeordnet ist, und bei dem der Kupplungsabschnitt
ein zwischen zwei Stellungen verstellbares Stellelement trägt, das
in der einen Stellung dem Sicherungselement als Anschlag zum Halten
des Sicherungselementes in seiner Verriegelungsstellung dient.
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Bei diesem Steckwerkzeug, welches
sich gleichermaßen
für einen
handbetätigten
oder auch für
einen maschinenbetriebenen Einsatz eignet, ist das Sicherungselement
unverlierbar an dem Kupplungsabschnitt angeordnet. Der Kupplungsabschnitt trägt des weiteren
ein in zumindest zwei Stellungen verstellbares Stellelement, wobei
vorgesehen ist, dass in der einen Stellung des Stellelementes dieses das
Sicherungselement in seiner verriegelnden und somit mit einem Abschnitt
in eine entsprechende Ausnehmung des Verbindungsstückes eingreifenden Stellung
hält. Das
Stellelement dient in dieser Stellung dem Sicherungselement als
Anschlag, durch den das Sicherungselement in seiner verriegelnden Stellung
gehalten wird. Erst wenn das Stellelement aus seiner der Verriegelung
dienenden Stellung herausgebracht ist, kann das Sicherungselement
zum Abziehen des Steckwerkzeuges von dem Verbindungsstück abgezogen
oder umgekehrt auf das Verbindungsstück aufgesteckt werden. In dieser
weiteren Stellung des Stellelementes ist das Sicherungselement bewegbar
in dem Kupplungsabschnitt gelagert und in einer Richtung quer zur
Längsachse
des Steckwerkzeuges beweglich.
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Das Stellelement ist zweckmäßigerweise
in radialer Richtung außenseitig
zu dem Sicherungselement angeordnet und umfasst unterseitig eine
Stellkulisse, durch die in Abhängigkeit
von der Stellung des Stellelementes eine Bewegung des Sicherungselementes
freigegeben oder blockiert ist.
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Das Sicherungselement kann gegen
die Kraft eines Federelementes bewegbar sein, wobei das Federelement
in einer Ausgestaltung der Erfindung das Sicherungselement in seine
verriegelnde Stellung drückt
und wobei in einer weiteren Ausgestaltung das Federelement gegenüber dem
Sicherungselement so angeordnet ist, dass dieses in seiner entriegelnden
Stellung gehalten ist. Ebenfalls ist eine Ausgestaltung möglich, bei
der das Sicherungselement nicht unter Federvorspannung steht.
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Als Sicherungselement kann ein Sicherungsstift
mit einem oberseitigen Rastkopf und einem daran angeformten Schaftabschnitt
eingesetzt sein, dessen unteres freies Ende in der verriegelnden
Stellung in eine Bohrung, beispielsweise eine Sackbohrung des Verbindungsstücks eingreift.
Als Sicherungselement kann ebenfalls eine Kugel dienen. Um eine möglichst
ausgeglichene Gewichtsverteilung bei rotierendem Steckwerkzeug zu
erhalten, ist es zweckmäßig, jeweils
zwei einander diametral gegenüberliegende
Sicherungselemente vorzusehen und als Stellelement einen den Kupplungsabschnitt
einfassenden Stellring einzusetzen.
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Nachfolgend ist die Erfindung anhand
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1:
eine schematisierte Längsschnittdarstellung
durch ein Steckwerkzeug mit einer Einrichtung zum Verriegeln desselben
an einem Endabschnitt eines Verbindungsstückes in seiner Offen-Stellung,
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2:
das Steckwerkzeug der 1 beim Aufstecken
auf das Verbindungsstück,
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3:
das Steckwerkzeug der 1,
aufgesteckt auf und verriegelt an dem Verbindungsstück,
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4:
eine schematisierte Längsschnittdarstellung
durch ein Steckwerkzeug mit einer Einrichtung zum Verriegeln desselben
an einem Endabschnitt eines Verbindungsstückes in seiner Offen-Stellung
gemäß einer
weiteren Ausgestaltung (obere Hälfte)
und mit der Verriegelungseinrichtung in seiner verriegelnden Stellung
(untere Hälfte),
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5:
eine schematisierte Längsschnittdarstellung
durch ein Steckwerkzeug mit einer Einrichtung zum Verriegeln desselben
an einem Endabschnitt eines Verbindungsstückes in seiner Offen-Stellung
gemäß noch einer
weiteren Ausgestaltung und
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6:
das Steckwerkzeug der 5 mit
der Verriegelungseinrichtung in seiner verriegelnden Stellung.
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Ein als Kraftschraubereinsatz ausgebildetes Steckwerkzeug 1 umfasst
eine Schrauberaufnahme 2, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als Sechskant zur Aufnahme eines Sechskantkopfes ausgebildet ist.
An die Schrauberaufnahme 2 grenzt ein insgesamt mit den
Bezugszeichen 3 gekennzeichneter Kupplungsabschnitt. Der
Kupplungsabschnitt 3 dient zum Anschließen des Steckwerkzeuges 1 an
das freie Ende eines drehbar angetriebenen Verbindungsstücks 4.
Der Kupplungsabschnitt 3 verfügt über eine axiale Aufnahme 5 mit
quadratischem Querschnitt. Dementsprechend ist das freie Ende des
Verbindungsstücks 4 als
Vierkant ausgebildet, damit das Steckwerkzeug 1 drehmomentschlüssig mit
dem Verbindungsstück 4 verbunden
werden kann.
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1 zeigt
das Steckwerkzeug 1, in dessen Aufnahme 5 das
freie Ende des Verbindungsstücks 4 bereits
zum Teil eingeführt
ist.
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Zum Verriegeln des Steckwerkzeugs 1 mit dem
Verbindungsstück 4 dient
eine Verriegelungseinrichtung 6. Die Verriegelungseinrichtung 6 umfasst
als Sicherungselement eine Sicherungskugel 7, die in eine
den Kupplungsabschnitt 3 durchgreifende Bohrung 8 eingesetzt
ist. Die Mündung
der Bohrung 8 zur Aufnahme 5 hin ist durch Ausbildung
eines nach innen vorspringenden Flansches 9 verjüngt, damit
die Sicherungskugel 7 in der Bohrung 8 gehalten ist.
Gleichwohl ist die lichte Weite im Bereich des Flansches 9 so
groß,
dass ein Abschnitt der Sicherungskugel 7 in die Aufnahme 5 hineinragt.
Angrenzend an die Bohrung 8 ist in den Kupplungsabschnitt 3 eine
umlaufende Nut 10 eingebracht, in der ein Federring 11 eingesetzt
ist, dessen elastische Eigenschaften in radialer Richtung wirkend
genutzt werden. Die Breite und die Tiefe der Nut 10 ist
jeweils kleiner als der Durchmesser des Federringes 11. Dies
bedingt, dass der Federring 11 mit einem Abschnitt an der
nach außen
weisenden Seite der Sicherungskugel 7 anliegt und diese
somit in ihrer in 1 gezeigten
verriegelnden Stellung hält.
Auf der anderen Seite dient der über
die Umfangsfläche
des Kupplungsabschnitts 3 hinausragende Abschnitt des Federringes 11 zur
Ausbildung einer Raste. Konzentrisch den Kupplungsabschnitt 3 des
Steckwerkzeuges 1 einschließend ist ein Stellring 12 vorgesehen, der
unterseitig eine Kulisse trägt.
Diese Kulisse umfasst drei Vertiefungen, von denen die beiden äußeren Vertiefungen
Rastvertiefungen sind, in die der Federring 11 in den beiden
Stellungen des Stellringes 12 zu seiner Fixierung eingreift. 1 zeigt den Stellring 12 in
seiner die Sicherungskugel 7 nicht verriegelnden Stellung;
in dieser Stellung greift der Federring 11 in die dargestellte
rechte Rastvertiefung ein. Zwischen dieser Rastvertiefung und der
gegenüberliegenden
befindet sich eine größere Ausnehmung, in
die die Sicherungskugel 7 eingebracht werden kann, für den Fall,
dass die Sicherungskugel 7 in radialer Richtung aus der
Aufnahme 5 herausgeschoben wird. Die Sicherungskugel 7 ist
somit in radialer Richtung innerhalb der Bohrung 8 gegen
die Rückstellkraft
des Federringes 11 bewegbar und durch den die Bohrung 8 von
der Aufnahme 5 trennenden Flansch 9 sowie durch
den Stellring 12 unverlierbar gehalten.
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Herausbewegt wird die Sicherungskugel 7 aus
ihrer in 1 gezeigten
Stellung gegen die Rückstellkraft
des Federringes 11 beim Aufstecken des Steckwerkzeuges 1 auf
das Verbindungsstück 4, wie
dies in 2 dargestellt
ist. Die Sicherungskugel 7 greift mit ihrem oberen Abschnitt
in die mittlere innenseitige Ausnehmung des Stellringes 12 ein,
und zwar soweit, dass der in die Aufnahme 5 hineinragende
Abschnitt aus der Ausnahme 5 herausgebracht ist. Ist das
Verbindungsstück 4 vollständig in
die Aufnahme 5 eingeführt,
wird zunächst
die Sicherungskugel 7 bedingt durch die in dem Federring 11 gespeicherte
Energie in Richtung zur Aufnahme in eine zur Aufnahme der Sicherungskugel 7 vorgesehene
Kugelausnehmung 13 des Verbindungsstückes 4 eingedrückt. Bereits
in dieser Stellung ist das Steckwerkzeug 1 über die
beschriebene Rastverbindung an das Verbindungsstück 4 angeschlossen.
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Aus Symmetriegründen bei einer Rotation des
Steckwerkzeuges 1 weist dieses an der der Verriegelungseinrichtung 6 diametral
gegenüberliegenden
Seite des Kupplungsabschnittes 3 eine weitere Verriegelungseinrichtung 6' auf. Diese
ist identisch aufgebaut wie die Verriegelungseinrichtung 6.
Der Stellring 12 ist somit ebenfalls Teil der Verriegelungseinrichtung 6'. Diese diametral
einander gegenüberliegende
Anordnung der beiden Verriegelungseinrichtungen 6, 6' ist in 3 erkennbar.
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In 3 befindet
sich der Stellring 12 in seiner weiteren Stellung und ist
gegenüber
der in den 1 und 2 gezeigten Stellung in Richtung
zur Schauberaufnahme 2 verschoben worden. In dieser zweiten
Stellung des Stellrings 12 greift der Federring 11 in
die andere innenseitige Rastausnehmung des Stellrings 12 ein,
wodurch der Stellring 12 in dieser Stellung fixiert ist.
In Richtung zum Verbindungsstück 4 hin
grenzt an diese Rastausnehmung des Stellrings 12 ein Anschlagabschnitt,
der in dieser Stellung des Stellrings 12 an der radial äußeren Seite
der beiden Sicherungskugeln 7, 7' anliegt und die Sicherungskugeln 7, 7' in die beiden
Kugelausnehmungen 13, 13' des Verbindungsstücks 4 eindrückt bzw.
ein Herausbewegen der Sicherungskugeln 7, 7' aus der dargestellten
Ineingriffstellung blockiert. Daher bildet dieser Abschnitt des
Stellrings 12 in der dargestellten Stellung einen Anschlag
aus. Das Steckwerkzeug 1 ist nunmehr mit dem Abschnitt
des Verbindungsstücks 4 formschlüssig verbunden,
das in die Aufnahme 5 des Steckwerkzeuges 1 eingreift.
Abgezogen kann das Steckwerkzeug 1 von dem Verbindungsstück 4 nur
nach vorherigem Verschieben des Stellringes 12 in seine
in den 1 und 2 gezeigte Stellung.
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4 zeigt
ein weiteres Steckwerkzeug 14 in zwei unterschiedlichen
Stellungen seiner Verriegelungseinrichtung 15, wobei die
obere Hälfte
dieser Darstellung die Verriegelungseinrichtung 15 in ihrer Offen-Stellung
zeigt. Die Verriegelungseinrichtung 15 umfasst als Sicherungselement
eine Kugel 16, die wie auch die Sicherungskugel 7, 7' des Steckwerkzeuges
der 1 und 2 in einer zur Aufnahme 17 hin im
Durchmesser verkleinerten Bohrung 18 in radialer Richtung
bewegbar gehalten ist. Im Gegensatz zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel
steht die Kugel 16 nicht unter Federvorspannung, sondern ist
lose in der Bohrung 18 gelagert. Ein Stellring 19 verschließt die Kugel 16 in
der Bohrung 18. Der Stellring 18 fasst den Kupplungsabschnitt 20 dieses Steckwerkzeuges 14 ringförmig ein
und ist ebenso wie der Stellring 12 in axialer Richtung
auf dem Kupplungsabschnitt 20 verschiebbar gehalten. Die
Unterseite des Stellrings 19 trägt eine Kulisse mit einer Vertiefung 21,
in die die Kugel 16 eingreift, wenn das Steckwerkzeug 14 auf
das freie Ende eines Verbindungsstücks 22 aufgesteckt
wird und somit aus der Aufnahme 17 herausbewegt wird. Gehalten
wird der Stellring 19 durch eine Kugelraste 23,
die in einer weiteren radial in den Kupplungsabschnitt 20 eingebrachten
Bohrung angeordnet ist. Die Kugelraste 23 umfasst eine
Kugel 24, die sich auf einer in der in den Kupplungsabschnitt 20 eingebrachten
Sackbohrung angeordneten Druckfeder 25 abstützt. In
der Stellung des Stellringes 19 in seiner Offen-Stellung
greift die Kugel 24 der Kugelraste 23 in eine
Rastvertiefung des Stellrings 19 ein.
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Nach Aufstecken des Steckwerkzeuges 14 auf
das freie Ende des Verbindungsstücks 22 wird der
Stellring 19 – wie
in 4 untere Hälfte gezeigt – in seine
andere Stellung bewegt, so dass die Kugel 16 in eine in
die Außenseite
des Verbindungsstücks 22 eingebrachte
Kugelausnehmung 26 eingreift. In dieser Stellung ist der
Stellring 19 durch seine Anschlaganordnung in die zum Stellring 19 weisenden rückwärtigen Wand
der Schrauberaufnahme und zum anderen durch die in dieser Stellung
in die Vertiefung 21 eingreifende Kugel 24 der
Kugelraste 23 fixiert. Auch bei dem Steckwerkzeug 14 sind
diametral gegenüberliegend
Verriegelungseinrichtungen 15 sowie Kugelrasten 23 angeordnet.
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Das zu 4 beschriebene
Ausführungsbeispiel
zeichnet sich infolge des Einsatzes von Kugeln, die sich an der
Innenseite des Stellrings abstützen, durch
eine besondere Leichtgängigkeit
des Stellringes aus, wobei trotzdem eine sichere Fixierung des Stellringes
in seinen beiden Stellungen gewährleistet ist.
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5 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Bei dem in 5 gezeigten
Steckwerkzeug 27 dient als Sicherungselement ein Sicherungsstift 28,
der in einer den Kupplungsabschnitt 29 des Steckwerkzeuges 27 durchgreifenden
Bohrung 30 in radialer Richtung verschiebbar gelagert ist.
Der Sicherungsstift 28 umfasst einen Schaftabschnitt 31, der
in der verriegelnden Stellung des Sicherungsstiftes 28 in
die Aufnahme A des Steckwerkzeuges 27 eingreift. An den
Schaftabschnitt 31 angeformt ist ein Rastkopf 32,
der in eine in der in 5 dargestellten Stellung
des der Verriegelungseinrichtung zugehörigen Stellringes 33 eingebrachte
erste Vertiefung 34 eingreift. Zwischen der Unterseite
des Rastkopfes 32 und einem die lichte Weite der Bohrung 30 zur
Aufnahme A hin trennenden Flansch 35 ist eine Druckfeder 36 angeordnet,
durch die der Sicherungsstift 28 in der Offen-Stellung
der Verriegelungseinrichtung aus der Aufnahme A mit seinem Schaftabschnitt 31 herausgebracht
ist.
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Aufgesetzt werden kann das Steckwerkzeug 27 auf
ein Verbindungsstück 37,
das an entsprechender Position des Schaftabschnittes 31 eine
Bohrung, beispielsweise eine Sackbohrung 38 aufweist. Ist
das Verbindungsstück 37 vollständig in
die Aufnahme A eingesetzt, kann der Stellring 33 in axialer
Richtung zur Schrauberaufnahme hin verschoben werden. Die innere
Mantelfläche
des Stellrings 33 umfasst eine an die erste Vertiefung 34 angrenzende
Kulisse, durch die der Sicherungsstift 28 in die Bohrung 30 hineingedrückt und
der Schaftabschnitt 31 in die Aufnahme A bzw. die Sackbohrung 38 des
Verbindungsstückes 37 eintaucht.
Diese Stellung des Stellrings 33 ist durch Eingreifen des
Rastkopfes 32 in eine zweite Vertiefung 39 des
Stellrings fixiert.
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Auch das Steckwerkzeug 27 umfasst
zwei Verriegelungseinrichtungen wie vorbeschrieben an diametral
gegenüberliegenden
Positionen.
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In den in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispielen
sind sämtlich
als Stellelemente Stellringe beschrieben worden, die in axialer
Richtung bewegbar sind. Gleichfalls können als Stellelemente Stellringe
dienen, die in Umfangsrichtung und somit drehbar zwischen zwei Stellungen
gelagert sind.
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Anstelle eines Stellringes kann als
Stellelement auch ein einzelner Schieber oder mehrere einzelne Schieber
vorgesehen sein.
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- 1
- Steckwerkzeug
- 2
- Schrauberaufnahme
- 3
- Kupplungsabschnitt
- 4
- Verbindungsstück
- 5
- Aufnahme
- 6,
6'
- Verriegelung
- 7,
7'
- Sicherungskugel
- 8
- Bohrung
- 9
- Flansch
- 10
- Nut
- 11
- Federring
- 12
- Stellring
- 13,
13'
- Kugelausnehmung
- 14
- Steckwerkzeug
- 15
- Verriegelungseinrichtung
- 16
- Kugel
- 17
- Aufnahme
- 18
- Bohrung
- 19
- Stellring
- 20
- Kupplungsabschnitt
- 21
- Vertiefung
- 22
- Verriegelungsstück
- 23
- Kugelraste
- 24
- Kugel
- 25
- Druckfeder
- 26
- Kugelausnehmung
- 27
- Steckwerkzeug
- 28
- Sicherungsstift
- 29
- Kupplungsabschnitt
- 30
- Bohrung
- 31
- Schaftabschnitt
- 32
- Rastkopf
- 33
- Stellring
- 34
- erste
Vertiefung
- 35
- Flansch
- 36
- Druckfeder
- 37
- Verbindungsstück
- 39
- Sackloch
- 39
- zweite
Vertiefung
- A
- Aufnahme