DE2220792C3

DE2220792C3 - Einstellbarer Tiefenanschlag für ein tragbares kraftangetriebenes Werkzeug

Info

Publication number: DE2220792C3
Application number: DE2220792A
Authority: DE
Inventors: Gary S. Milwaukee Wis. Lafferty sen.
Original assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Current assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Priority date: 1971-05-06
Filing date: 1972-04-27
Publication date: 1981-10-29
Also published as: CA938138A; DE2220792B2; DE2220792A1; JPS5434960B1; US3712352A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen einstellbaren Tiefenanschlag gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Einrichtungen dieser Art eignen sich vor allem für die Tiefeneinstellung elektrisch angetriebener Handwerkzeuge, die zum Anbringen von Befestigungselementen wie selbst bohrenden und selbst schneidenden Schrauben an Putzwänden, Platten, Wandelementen und dergleichen verwendet werden.

Bei einem bekannten Tiefenanschlag der obengenannten Art (DE-GM 19 81 300) besteht die Verriegelungseinrichtung aus einem einstellbaren, federbelasteten Stift, der durch die Feder in radialer Richtung bezüglich der Tiefenanschlaghülse vorgespannt ist, um in eine Längsausnehmung der Tiefenanschlaghülse rastend einzugreifen und dadurch ein Verstellen der Tiefenanschlaghülse aufgrund von Vibrationen während des Betriebs der Maschine zu verhindern. Um bei diesem bekannten Tiefenanschlag eine andere Einstellung durch Verdrehen der Tiefenanschlaghülse fortzunehmen, muß beträchtliche Kraft aufgewendet werden, um den in die Längsausnehmung der Tiefenanschlaghülse einrastenden Stift gegen die Vorspannkraft der Feder radial nach außen zu drängen, so daß der Stift beim Verdrehen der Tiefenanschlaghülse jeweils von einer Längsausnehmung in eine benachbarte Längsausnehmung »springt« Es ist hierbei zu beachten, daß die Seitenflächen der Längsausnehmungen nicht zu steil sind, da sonst ein Zurückdrängen des Stifts gegen die Federkraft kaum möglich ist. Andererseits dürfen die Längsausnehmungen nicht zu flach ausgebildet sein, bzw. es dürfen die Radialflächen der Längsausnehmungen nicht zu sehr abgeschrägt sein, damit der gewünschte Effekt (das Verhindern der Bewegung der Tiefenanschlaghülse) erzielt wird. Mit der bekannten Anordnung ist es unmöglich, die erwähnten Forderungen voll zu erfüllen, nämlich einerseits ein leichtes Verstellen der Tiefenanschlaghülse zu gewährleisten, und andererseits eine vollständige Fixierung der Tiefenanschlaghülse gegenüber Verdrehung zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tiefenanschlag der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Tiefenanschlaghülse leicht verstellt werden kann und dennoch gegenüber Verdrehung Vollständig gesichert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im

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kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Im Gegensatz zu der bekannten Anordnung wird also bei dem erfindungsgemäßen Tiefenanschlag die Rastfeder in axialer Richtung beispielsweise >iusammengedrückt, so daß die radialen Kupplungsglieder getrennt werden, was ein Verstellen der Tieienanschlaghülse ermöglicht. Ist die gewünschte Stellung erreicht, kann die Verriegelungshülse wieder losgelassen werden, so daß die radialen Kupplungsglieder wieder miteinander in Eingriff kommen. Man sieht aiso, daß trotz einfacher Einstellmöglichkeit für die Tiefenanschlaghülse stets eine absolute Fixierung der Tiefenanschlaghülse bezüglich Verdrehung gewährleistet ist

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Hierbei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß die gesamte Anordnung derart ausgebildet ist, daß die einzelnen Teile der Anordnung nicht auseinanderfallen können, so daß die Gewähr gegeben ist, daß keine Tiile verloren gehen. Dies ist insbesondere bei Handmaschinen häufig der Fall, so daß oft beträchtlicher Zeitaufwand erforderlich ist, die Einzelteile wieder aufzufinden. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung werden solche Nachteile völlig ausgeschaltet Trotz der hohen Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Tiefenanschlaganordnung ist die Konstruktion relativ einfach und kann billig hergestellt werden.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen teilweise axialen Schnitt eines elektrisch angetriebenen Handwerkszeugs mit einem Tiefenanschlag,

F i g. 2 ei..ο auseinandergezogene Schrägansicht einer Traghülse und einer Tiefenanschlag- und Verriegelungshülse,

F i g. 3 eine auseinandergezogene Schrägansicht der Tiefenanschlaghülse mit Kraftfeder und Verriegelungshülse gemäß F i g. 2,

Fig.4 einen Axialschnitt der zusammengesetzten Anordnung gemäß F i g. 3,

F i g. 5 einen Schnitt ähnlich F i g. 1 mit den Teilen, die bei eingerückter Kupplung eine Schraube drehen,

F i g. 6 einen Schnitt ähnlich F i g. 5 mit den Teilen in einer Anschlagstellung, in welcher der Schraubenkopf bündig mit der Werkstückfläche ist,

F i g. 7 einen Schnitt ähnlich F i g. 6 mit der der Tiefenanschlag in solcher Einstellung gezeigt ist, daß das Einschrauben vor dem vollständigen Setzen der Schraube angehalten wird, und

F i g. 8 einen Schnitt ähnlich F i g. 5 mit der der Tiefenanschlag in einer Einstellung zum versenkten Einschrauben einer Schraube in eine Werkstückfläche gezeigt sind.

Ip der Zeichnung ist zur Beschreibung der Erfindung eine elektrisch angetriebene Handbohrmaschine dargestellt, die besonders geeignet ist zum Eindrehen verschiedenartiger Schrauben. Diese Maschine hat eine in ihr Getriebegehäuse 11 eingebaute Zahnkupplung 10, welche über ein Getriebe ein Motordrehmoment erhält, und es auf die Kupplungsverzahnung überträgt. Innerhalb eines vorspringenden Ansatzes 13 des Getriebegehäuses ist ein in einem Wälzlager 14 gelagertes Kupplungsspannfutter 12 angeordnet. Dieses hat eine genormte, nicht kreisförmige Bohrung zum Aufnehmen des Schafts einer Werkzeughalterung. Die aufeinanderfolgenden Zähne und Lücken der Zahnkupplung 10 und des Kupplungsspannfutters 12 sind von üblicher Ausführung. Nicht dargestellt ist eine Feder, die das Kupplungsspannfutter 12 nach vorn in die Ruhestellung (F i g. 1) drückt Wenn von der Werkzeugbedienungsperson auf die Maschine Druck ausgeübt wird, so zwingt der antreibende Werkzeugkopf das Kupplungsspannfutter 12 nach hinten in die in F i g. 5 gezeigte Antriebsstellung. Dieser Teil der Maschine und der formschlüssigen Kupplung sind kein Bestandteil der Erfindung und nur beschrieben, um die Art des Maschinenwerkzeuges zu verdeutlichen, an dem der erfindungsgemäße Tiefenanschlag anbringbar ist

Auf dem Werkzeugansatz 13 ist eine Traghülse 16 angeordnet, die als Spritzguß aus unter dem Handelsnahmen Black Nylatron GS von der Firma The Polymer Corp. erhältlichem Kunststoff hergestellt ist Letzterer ist ein mit Molybdändisulfid angefülltes Nylon, das bei 2% Wassergehalt feuchtigkeitsstabilisiert ist Die Traghülse hat eine Bohrung mit einem erweiterten, mit Innengewinde versehenen inneren Ende und mit einem äußeren vorstehenden Ansatz 18, der mit einem Einstellgewinde 19 versehen ist Ein in üblicher Weise gebauter Schraubeneinsatz 20 ist in dieser Traghülse 16 angeordnet und steht in üblicher Weise mit dem Kupplungsspannfutter 12 in Eingriff. Ein später noch im einzelnen zu beschreibender Tiefenanschlag wird auf dem Ansatz 18 getragen. Auf der Außenseite des erweiterten Endes sind winkelförmig verteilte Stegflächen 22 und Ausnehmungen 24 ausgebildet (F i g. 2). Auf bestimmten Stegflächen 22 können vier winkelförmig verteilte Bezugspfeile ausgebildet sein, um die relative Verdrehung zwischen der Traghülse 16 und einer Verriegelungshülse 30 anzuzeigen. Ein wichtiges Teil der Traghülse 16 ist die nach vorn gerichtete Stirnfläche 26, von der als Kupplungsglieder dienende Radialvorsprünge 28 vorspringen, deren Verwendungszweck im folgenden beschrieben wird.

Eine Besonderheit der vorliegenden Erfindung ist die Verriegelungseinrichtung, die in auseinandergezogener Anordnung in F i g. 2 und 3 vor dem Zusammenbau ihrer Teile und in Fig.4 in zusammengebautem Zustand gezeichnet ist. Die Verriegelungsvorrichtung besteht aus drei Elementen, nämlich einer Verriegelungshülse 30, einer Tiefenanschlaghülse 32 und einer Rastfeder 34. Wenn diese Elemente zusammengebaut sind (Fig.4), können sie nicht mehr ohne Zerstörung der im folgenden noch zu beschreibenden Verriegelung auseinandergenommen werden. Ein wesentlicher Vorteil hiervon ist, daß die Bedienungsperson beim Einstellen der Tiefe die Teile nicht zufällig auseinandernehmen kann, wobei sonst die Feder aus ihrer Lage herausfliegen und verlorengehen konnte.

Die Verriegelungshülse 30 ist auch im Spritzguß aus dem gleichen Material ausgebildet wie oben bei der Beschreibung der Traghülse 16 dargelegt. Sie hat eine innere Bohrung 36, in der die Rastfeder 34 aufgenommen wird. Wie aus F i g. 2 klar erkennbar, hat die Verriegelungshülse 30 am inneren Ende der Bohrung einen nach innen gerichteten Flansch 38. Dieser hat winkelförmig verteilte als Kupplungsglieder dienende Radialnuten 42, in die beim Fluchten mit diesen die auf der Traghülse 16 angeordneten Radialvorsprünge 28 passen, wodurch während des normalen Betriebs des antreibenden Teils eine gegenseitige Verdrehung zwischen der Traghülse 16 und der Verriegelungshülse 30 verhindert wird. Jedesmal, wenn die Radialvorsprünge 28 mit den Radialnuten 42 fluchten, treibt die zwischen dem inneren Ende der Tiefenanschlaghülse 32

und dem Flansch 38 wirkende Rastfeder 34 die Radialnuten 42 in Richtung zu den Radialvorsprüngen 28 und in Eingriff mit ihnen.

Die Verriegelungshülse 30 ist vorzugsweise mit winkelförmig verteilten Stegflächen 44 und Vertiefungen 46 versehen. Es können auch Bezugszahlen, etwa von 1 bis 4 auf bestimmten verteilt angeordneten Stegflächen 44 ausgebildet sein, um die Bezugspfeile auf der Traghülse mit Bezugselementen auszufluchten, was für die Bedienungsperson beim noch zu beschreibenden Wechseln der Einstellung eine Hilfe ist.

Zusammen mit der in die Bohrung 36 hineingewundenen Feder 34 bildet die Verriegelungshülse 30 eine genormte Baueinheit, welche die gleiche Größe für jede einzelne vollständige Anordnung hat, die eine für den jeweiligen Anwendungszweck ausgelegte Tiefenanschlaghülse 32 aufweist. Da die mechanischen Eigenschaften der verschiedenartigen Tiefenanschlaghülsen 32, die mit der aus Verriegelungshülse 30 und Feder 34 bestehenden Baueinheit und dem Einstellgewinde 19 auf dem Werkzeugkopf zusammenarbeiten, die gleichen sind, wird im folgenden nur eine sogenannte Standardpositionierhülse genauer beschrieben. Weitere mechanische Gestaltungen und Eigenschaften, die das Gerät an die speziellen Verwendungszwecke anpassen und auch als Scheibenkopf (washer head), Zwischenkopf (drywall head) und Spielsicherungskopf (limited clearance head) bezeichnet werden, hat es schon früher gegeben. Sie bilden einen Bestandteil der Erfindung insoweit, als die bis jetzt aus Metall hergestellten benötigten Teile im Druckguß in der gleichen Weise und aus dem gleichen Material hergestellt ·.· :rden können, wie das für den Werkzeugkopf beschrieben wurde.

Wie in F i g. 3 und 4 dargestellt hat ein am äußeren Ende der Bohrung 36 der Verriegelungshülse 30 befindlicher, nach innen gerichteter Flansch 40 winkelförmig verteilte Nuten 48, in die in Längsrichtung sich erstreckende, winkelförmig verteilte Stegflächen 50 auf der Tiefenanschlaghülse 32 mit Gleitsitz eingepaßt sind. Zwischen diesen Stegflächen weist die Tiefenanschlag- 4C hülse nach hinten gerichtete biegsame Finger 52 auf, deren Ende radial vorstehende Verriegelungszähne 54 tragen. Die vordere Stegfläche dieser Zähne ist entsprechend F i g. 4 abgeschrägt, so daß die Finger 52 während des Zusammenbaus durch die winkelförmig verteilten Abschnitte des Flansches 40 nach innen gedrückt werden. Wenn diese Zähne nach innen verschoben werden und sich über diese Abschnitte hinaus bewegen, springen sie nach außen in die in F i g. 4 dargestellte Stellung und kommen in Eingriff mit der inneren Stirnfläche dieser Abschnitte, so daß sie ein Lösen der Tiefenanschlaghülse der Verriegelungshülse verhindern.

Die Tiefenanschlaghülse 32 hat die in Fig.4 gezeichnete Standardgestalt mit einem kegelstumpfförmigen Vorsprung 56 und einer zentralen Bohrung 58. Am inneren Ende dieser Bohrung befindet sich zum Einstellen ein Innengewinde 60, das wie in Fig. 1 gezeigt mit dem Außengewinde 19 auf dem Ansatz 18 der Traghülse 16 in Eingriff steht.

Das Einstellgewinde auf der Tiefenanschlaghülse 32 und der Traghülse 16 hat beispielsweise eine Gewindesteigung von sechzehn Gängen je Zoll = 25,4 mm (= 1")- Somit ergibt beim Drehen der Tiefenanschlaghülse jede Umdrehung eine axiale Bewegung von 1,588 mm ( = '/i6"). Die Anordnung kann in Stufen von 'Ai-Umdrehung verriegelt werden, was eine Feinstellung in Stufen von 0,397 mm (= '/64") ergibt. Als Erleichterung für den Benutzer können die Ziffern 1 bis 4 auf der Verriegelungshülse 30 mit vier Pfeilen auf der Traghülse zum Fluchten gebracht werden. Wünscht also die Bedienungsperson eine Änderung der Einstellung um 0,794 mm (= V32"), so kann sie irgendeinen Pfeil als Bezugspunkt wählen und die Tiefenanschlaghülse um zwei Ziffern drehen, wodurch sich entsprechend die Einstellung um 2 · 0,397 mm (= ²/64") ändert.

Da die Verriegelungshülse 30 gegenüber der Tiefenanschlaghülse 32 axial bewegt und gedreht werden kann, wobei auch die Tiefenanschlaghülse verdreht wird, kann die Bedienungsperson die Einstellung mit einer einzigen Hand ausführen. Die zur Zeit üblichen Systeme benötigen dagegen zum Einstellen zwei Hände, wobei die eine die Verriegelungshülse und die andere die Tiefenanschlaghülse drehen muß.

Wie oben erwähnt, können die Tiefenanschlaghülsen zum Schaffen verschiedenaitiger Anordnungen mit unterschiedlichen Abmessungen bzw. Eigenschaften hergestellt werden. Es wurde als vorteilhaft gefunden, die Tiefenanschlaganordnung (locator assemblies) vollständig von der Fabrik hergestellt und geprüft zu liefern, da dies die einwandfreie Passung zwischen der Positionierhülse und dem Schraubkopf über lange Zeiträume ohne weiteres gewährleistet Die Schmierwirkung des bei diesen Anordnungen benutzten thermoplastischen Materials erhöht die Lebensdauer der verhältnismäßig teuren Schraubköpfe sowie die Dauerhaftigkeit der Passung, was mit den herkömmlichen aus Stahl hergestellten Anordnungen nicht möglich ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einstellbarer Tiefenanschlag für ein tragbares kraftangetriebenes Werkzeug, das mit einer kraftschlüssigen Kupplung und einem Werkzeugansatz zum Befestigen des Tiefenanschlags am Werkzeug versehen ist, bestehend aus

1.1 einer am Werkzeugansatz befestigbaren Traghülse, die an ihrem dem Werkzeugansatz abgewandten Ende ein Einstellgewinde für eine Tiefenanschlaghülse trägt,

1.2 einem zugehörigen Einstellgewinde an der Tiefenanschlaghülse, das an ihrem der Traghülse zugewandten Ende angeordnet ist,

1.3 einer die Einstellung der Tiefenanschlaghülse sichernden Verriegelungseinrichtung, die die Stellung der Traghülse und der Tiefenanschlaghülse in Umfangsrichtung zueinander festzulegen vermag, wobei die Verriegelungseinrichtung in mindestens eine Längsausnehmung der Tiefenanschlaghülse eingreift und mit einer Rastvorrichtung versehen ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

1.4 die Verriegelungseinrichtung eine Verriegelungshülse (30) aufweist, die auf der Tiefenanschlaghülse (32) verdrehsicher und axial verschieblich mittels einer Nutenführung (50, 48) gelagert ist und mit mindestens einem radialen Kupplungsglied (42) ausgestattet ist, das mit einem radialen Kupplungsglied (28) auf der Traghülse (16) in Eingriff kommt, und daß zwischen der Tiefenanschlaghülse (32) und der Verriegelungshülse (30) eine Rastfeder (34) wirkt, die die Kupplungsglieder (28, 42) miteinander in Eingriff bringt, und die zum Trennen der Kupplungsglieder (28,42) und zum Einstellen des Tiefenanschlags nachgibt.

2. Tiefenanschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur begrenzten Axialbewegung der Verriegelungshülse (30) gegenüber der Tiefenanschlaghülse (32) eine Verbindungseinrichtung vorgesehen ist, die aus einem auf einem der beiden Teile (30 oder 32) angeordneten federnden Glied (52) besteht, das an einen Anschlag (40) auf dem jeweils anderen Teil (32 bzw. 30) angreift.

3. Tiefenanschlag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Axialbewegung begrenzende Einrichtung derart ausgebildet ist, daß ein Auseinandernehmen der Tiefenanschlaganordnung nur bei deren Zerstörung möglich ist.

4. Tiefenanschlag nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Traghülse (16), die Verriegelungshülse (30) und die Tiefenanschlaghülse (32) aus insbesondere im Spritzguß hergestellten Kunststoffteilen bestehen, beispielsweise aus mit Molybdändisulfid angefülltem Nylon.

5. Tiefenanschlag nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Traghülse (16) vorgesehenen radialen Kupplungsglieder aus Radialvorsprüngen (28) bestehen, die von einer nach vorn weisenden Stirnfläche (26) der Traghülse (16) vorstehen und daß die radialen Kupplungsglieder der Verriegelungshülse (30) aus Radialnuten (42) bestehen, in die die Radialvorsprünge (28) eingreifen.

6. Tiefenanschlag nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungs-

hülse (30) eine innere Bohrung aufweist in der die Rastfeder (34) aufgenommen ist, und als Nutenführung am äußeren Ende der Bohrung (36) einen nach innen gerichteten Flansch (40) mit winkelförmig verteilten Nuten (48) besitzt, in die an der Tiefenanschlaghülse (32) winkelförmig verteilte Stegflächen (44,50) eingreifen.

7. Tiefenanschlag nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellgewinde (Y9) eine vorgegebene Steigung aufweist, und daß die Radialvorsprünge (28) und -nuten (42) winkelförmig in bezug auf diese Steigung derart verteilt sind, daß die Tiefeneinstellung um ein vorgegebenes Maß veränderbar ist, indem beispielsweise eine auf der Tiefenanschlaghülse (32) oder der Verriegelungshülse (32) vorgesehene Markierung mit einer Einstellmarkierung auf der Traghülse (16) zum Fluchten gebracht wird.