DE2630821C3

DE2630821C3 - Chuck on a handheld screwdriver for head screws, especially cylinder head screws

Info

Publication number: DE2630821C3
Application number: DE19762630821
Authority: DE
Inventors: Martin Kehrer; Rudolf Volkert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-07-08
Filing date: 1976-07-08
Publication date: 1981-01-29
Also published as: DE2630821B2; DE2630821A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter an einem Handschrauber für Kopfschrauben, insbesondere Zylinderkopfschrauben, bei dem der Schraubenkopf in -f* einer spannzangenartigen Greiferhülse festhaltbar ist, die am Mundstück mit Einführungsschrägen versehen ist und sich durch axialen Druck der Schraube zu öffnen sowie den Schraubenkopf in einer Ausnehmung einzuspannen vermag, wobei die Greiferhülse — einen ·^:" Schraubendrehereinsatz umgebend — gegen eine Federkraft axial verschiebbar angeordnet ist und beim Ansetzen und Andrücken der Kopfschraube am Muttergewinde unter Überwindung der Federkraft so weit zurückschiebbar ist, daß der in Drehung versetzte ^ Schiaubendrehereinsatz mit dem Schraubenschlitz eine formschlüssige Verbindung eingeht und diese bis zum Ende des Schraubvorganges beibehältThe invention relates to a chuck on a handheld screwdriver for head screws, in particular cylinder head screws, in which the screw head can be held in -f * of a collet-like gripper sleeve which is provided with lead-in bevels on the mouthpiece and which can be opened by the axial pressure of the screw and the screw head in a recess able to clamp, the gripper sleeve - surrounding a · ^: "screwdriver bit - is arranged axially displaceable against a spring force and when the head screw is applied and pressed on the nut thread, overcoming the spring force, can be pushed back so far that the screwdriver bit set in rotation with the screw slot is a form-locking connection enters and this maintains until the end of the screwing process

Ein derartiges Spannfutter ist aus der US-PS 42 637 bekannt. Bei diesem bekannten Spannfutter ^h() sind zum Einspannen des Schräubcnkopfes vier axial verlaufende Segmente vorgesehen, die durch zwei in axialer Richtung versetzte Spannringe zu einer Greiferhülse verbunden sind. Die Segmente weisen auf einem (eil ihrer Länge, der der zur Aufnahme des Schrauben '> > kopfes dienenden Ausnehmung abgewandt ist, eine weitere, dem Schraubendrchereinsal/ zugewandte axiale Ausnehmung auf, deren Stirnfläche unter einem spitzen Winkel gegenüber der Außenfläche der Greiferhülse verläuft In den dadurch gebildeten hohlzylindrischen Raum greift eine weitere axial angeordnete Hülse ein, deren endseiiige Stirnfläche ebenfalls unter Bildung eines Innenkonus abgeschrägt ist und mit den geneigten Stirnflächen der Ausnehmungen in den Segmenten derart zusammenwirkt, daß bei einer axialen Belastung der Greiferhülse, also beispielsweise beim Einschrauben der Kopfschraube, die Segmente radial nach innen zusammengepreßt werden und damit für diesen Fall eine besonders große Haltekraft auf den Schraubenkopf ausüben.Such a chuck is known from US-PS 42,637. In this known chuck ^{h ()} , four axially extending segments are provided for clamping the screw head, which segments are connected to form a gripper sleeve by two clamping rings offset in the axial direction. On part of their length facing away from the recess serving to receive the screw head, the segments have a further axial recess facing the screwdriver sleeve, the end face of which runs at an acute angle to the outer surface of the gripper sleeve The hollow cylindrical space thus formed engages a further axially arranged sleeve, the end face of which is also bevelled to form an inner cone and interacts with the inclined end faces of the recesses in the segments in such a way that when the gripper sleeve is axially loaded, i.e. when the head screw is screwed in, for example, the segments are pressed together radially inwards and thus exert a particularly large holding force on the screw head in this case.

Bei motorisch angetriebenen Handschraubern besteht jedoch oftmals die Forderung, daß die Kopfschrauben, insbesondere Zylinderkopfschrauben, so festgehalten werden, daß mit dem Schraubenschaft ein Kabelschuh eingefangen, seitlich zum Gewinde einer Mutter oder einer Gewindebohrung bewegt und angeschraubt werden kann. Hierfür ist eine besonders hohe Haltekraft zum Festhalten der Kopfschraube erforderlich. Dies vermag das vorbekannte Spannfutter nicht zu leisten, da bei ihm eine besonders hohe Haltekraft erst bei einer axialen Belastung der Greiferhülse auftritt Um die erforderliche hohe Haltekraft bei dem bekannten Spannfutter bereits unmittelbar nach Einspannen des Schr.jubenkopfes und vor der beim Eindrehen der Kopfschraube auftretenden axialen Belastung zu erreichen, wäre es erforderlich, die in radialer Richtung wirkenden Kräfte der einzelnen Segmete durch entsprechende Bemessung der Spannringe hinreichend groß zu machen. Damit werden jedoch zum Eindrücken des Schraubenkopfes in die Ausnehmung des Spannfutters erhebliche axiale Kräfte nötig, die eine entsprechend steife Feder zwischen dem Schraubendrehereinsatz und der Greiferhülse erforderlich machen. Die Federkraft dieser steifen Feder muß jeweils beim Ansetzen der Kopfschraube am Gewinde der Mutter oder der Gewindebohrung überwunden werden, ehe das Ende des Schrsibendrehereinsatzes mit dem Schraubenschlitz eine formschlüssige Verbindung eingeht. Damit besteht die Gefahr, daß das Gewinde beschädigt wird oder die Kopfschraube seitlich wegkippt Diese Schwierigkeiten kann man bei dem bekannten Spannfutter an einem Handschrauber nur dadurch umgehen, daß man beim Einsetzen einer Kopfschraube in die Greiferhülse letztere festhält. Dies ist jedoch umständlich und zeitraubend, so daß man meist die Schrauben manuell auf einen Festhalteschraubenzieher klemmt, damit einige Gewindegänge heftet und anschließend die Kopfschrauben mit einem Motorschrauber festzieht.In the case of motor-driven handheld screwdrivers, however, there is often the requirement that the head screws, in particular cylinder head screws, are held in such a way that one with the screw shaft Cable lug caught, moved laterally to the thread of a nut or a threaded hole and can be screwed on. This requires a particularly high holding force to hold the head screw necessary. The previously known chuck cannot do this because it has a particularly high one Holding force only occurs when there is an axial load on the gripper sleeve Holding force with the known chuck already immediately after clamping the screw head and to achieve before the axial load occurring when screwing in the head screw, it would be necessary to the Forces of the individual segments acting in the radial direction by appropriate dimensioning of the clamping rings make it big enough. However, this means that the screw head has to be pressed into the Recess of the chuck requires considerable axial forces, which a correspondingly stiff spring between the Make screwdriver bit and the gripper sleeve necessary. The spring force of this stiff spring must overcome each time the head screw is attached to the thread of the nut or the threaded hole before the end of the turntable enters into a form-fitting connection with the screw slot. So there is a risk that the Thread is damaged or the cap screw tilts to the side. These difficulties can arise with The only way around the known chuck on a handheld screwdriver is that when you insert a The head screw in the gripper sleeve holds the latter in place. However, this is cumbersome and time consuming, so that one usually clamps the screws manually on a holding screwdriver so that some threads are stapled and then tighten the cap screws with a power screwdriver.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spannfutter an einem Handschrauber für Kopfschrauben, insbesondere Zylinderkopfschraiiben, der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß die Kopfschraube bereits in dem Zeitraum nach Einspannen der Kopfschratibe und vor Andrücken der Kopfschrniibe gegen die zu ihrer Aufnahme vorgesehene Gewindebohrung mit hoher Haltekraft festgehalten wird, ohne daß zum formschlüssigen Verbinden des Schraubenclrchcreinsiiizcs nut clem Schraubenkopf durch axiale Relalivverschiebiing /wischen Greiferhülse und Schraubendrehercinsat/ eine störend hohe Federkraft überwunden werden muß.The invention is based on the object of providing a chuck on a handheld screwdriver for head screws, in particular to design cylinder head screws of the type mentioned at the beginning in such a way that the head screw already in the period after clamping the head disk and before pressing the head disk is held against the provided for their inclusion threaded hole with high holding force, without that for the form-fitting connection of the screw clrchcreinsiiizcs nut clem screw head by axial relative displacement / between gripper sleeve and screwdriver cinsat / an annoyingly high spring force has to be overcome.

Diese Aufgabe wird erfindiingsgemäß dadurch gelöst, daß eine vom Handgriff auslösbare Sperre gegen die axiale Verschiebung der Greiferhülse vorgesehen ist. Die zum iifnchmcn des Schraubenkonfes in dieAccording to the invention, this object is achieved by that a lock that can be triggered by the handle is provided against the axial displacement of the gripper sleeve. The for checking the screw jar in the

Greiferhülse erforderliche hohe axiale Kraft wird somil durch die Sperre aufgebracht, so daß keine beim Eindrehen der Schraube siörend hohe Federkraft zwischen Schraubendiehereinsaiz und Greiferhülse erforderlich ist und die entsprechende Feder weich dimensioniert werden kann. Dies begünstigt ein komplikationsloses Eindrehen der Kopfschraube.Gripper sleeve required high axial force will somil Applied by the lock, so that no siörend high spring force when screwing in the screw between screwdriver insert and gripper sleeve is required and the corresponding spring can be dimensioned to be soft. This favors one screwing in the head screw without complications.

Es ist vorteilhaft, wenn die Sperre in Form einer Klinke ausgebildet ist. Dies stellt eine besonders einfache und kostengünstige Realisierungsform dar. Bei einem Spannfutter mit einer Segmente aufweisenden Greiferhülse besteht eine besonders vorteilhafte Ausführungsform darin, daß zwischen den Segmenten der Greiferhülse und dem Schraubendrehereinsatz eine Vorspannungshülse angeordnet ist, an der die Segmente der Greiferhülse unter Vorspannung anliegen, und daß die Stirnfläche der Vorspannungshülse gleichzeitig als Längsanschlag für den Schraubenkopf dient. Die dadurch ermöglichte Vorspannung der Segmente ermöglicht eine hohe radiale Kraftwirkung auf den Schraubenkopf und eine nahezu konstante Haltekraft bei Maßunterschieden der Schraubenköpfe. Die Nutzung der Stirnfläche der Vorspannungshülse als Längsanschlag für den Schraubenkopf sichert eine reproduzierbare einwandfreie Lagerung des Schraubenkopfes in der Greiferhülse und sichert, insbesondere bei Zylinderkopfschrauben, eine besonders zuverlässige Festhaltung der Kopfschraube.It is advantageous if the lock is designed in the form of a pawl. This represents a special one simple and inexpensive form of implementation. In a chuck with a segment Gripper sleeve is a particularly advantageous embodiment that between the segments of the Gripper sleeve and the screwdriver bit a preload sleeve is arranged on which the segments the gripper sleeve rest under pretension, and that the end face of the pretensioning sleeve at the same time as Longitudinal stop for the screw head is used. The pretensioning of the segments made possible by this enables a high radial force to act on the screw head and an almost constant holding force if there are differences in the dimensions of the screw heads. The use of the end face of the preload sleeve as Longitudinal stop for the screw head ensures reproducible, faultless storage of the screw head in the gripper sleeve and ensures, especially in the case of cylinder head screws, a particularly reliable Holding the head screw.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Enden der Segmente eine radial nach innen verlaufende, im Querschnitt keilförmige Schneide auf. Die Keilform gestattet einen einwandfreien Ausgleich der Maßtoleranzen der Schraubenköpfe, wobei über den Keilwinkel der Kraftaufwand beim Aufspreizen der Segmente sowie die Festhaltung des Schraubenkopfes durch Untergreifen desselben durch die Schneide beeinflußbar ist.In a preferred embodiment, the ends of the segments have a radially inwardly extending, cutting edge wedge-shaped in cross-section. The wedge shape allows the dimensional tolerances to be perfectly balanced of the screw heads, with the force exerted when spreading the segments via the wedge angle and the retention of the screw head can be influenced by the cutting edge reaching under it is.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which an exemplary embodiment is shown. It shows

Fig. 1 einen Teil des Handschraubers teilweise im Schnitt,1 shows a part of the handheld screwdriver partly in section,

Fig.2 eine vergrößerte Darstellung des unteren Endes des Handschraubers,2 shows an enlarged view of the lower end of the handheld screwdriver,

F i g. 3 eine Ansicht von unten gemäß F i g. 2.F i g. 3 is a view from below according to FIG. 2.

Mit 1 ist ein Handgriff des Handschraubers bezeichnet, in dem in üblicher Weise ein Schraubendrehereinsatz 2 mit Hilfe einer Führungshülse 3 und einer Ringbüchse 4 drehbar gelagert ist. Der Schraubendrehereinsatz 2 ist am unteren Ende 5 als Klinge ausgebildet zum Eintauchen in den Schlitz einer Zylinderkwpfschraube. Auf dem Schraubendrehereinsatz 2 ist eine Greiferhülse 6 axial verschiebbar gelagert. Zur Begrenzung der Axialbewegung ist die Greiferhülse 6 am oberen Ende 7 erweitert und umgreift die Führungshülse 3. Drei Kugeln 8 und eine Ringnut 9 in der Führungshülse 3 dienen zur Begrenzung der axialen Bewegungsmöglichkeit der Greiferhülse 6 in bezug auf den Schraubendrehereinsatz 2 bzw. dessen Führungshülse 3. Durch eine Druckfeder 10 wird die Greiferhülse 6 in bezug auf den Schraubcndrchcrcinsatz 2 in einer definierten Ausgangsstellung gehalten, wie Fig. I und 2 zeigen.1 with a handle of the handheld screwdriver is referred to, in which a screwdriver bit in the usual way 2 is rotatably mounted with the aid of a guide sleeve 3 and an annular sleeve 4. The screwdriver bit 2 is designed as a blade at the lower end 5 for dipping into the slot of a Cylinder head screw. A gripper sleeve 6 is mounted axially displaceably on the screwdriver bit 2. To limit the axial movement, the gripper sleeve 6 is expanded at the upper end 7 and engages around the Guide sleeve 3. Three balls 8 and an annular groove 9 in the guide sleeve 3 are used to limit the axial Possibility of movement of the gripper sleeve 6 in relation to the screwdriver bit 2 or its guide sleeve 3 6 held in a defined starting position with respect to the screwdriver insert 2, as shown in FIGS demonstrate.

Das obere Ende 7 der Greiferhülse 6 wirkt mit dem einen Ende 11 ein^r Klinke 12 zusammen, tlie in einer Aussparung 13 des Handgriffes 1 um einen Stift 14 drehbar angeordnet ist. Das andere Ende 15 dts Klinkenhebels 12 ragt aus der Aussparung 13 hervor. Durch Druck auf dieses Ende 15 kann die Sperre für die ■i Axialbewegung der Greiferhülse 6 aufgehoben werden. Eine Feder 16 hält den Klinkenhebel 12 in der in Fig. 1 dargestellten Lage, in der das Ende 11 eine Axialbewegung der Greiferhülse 6 verhindert.The upper end 7 of the gripper sleeve 6 acts with the one end 11 a ^ r pawl 12 together, tlie in one Recess 13 of the handle 1 is arranged rotatably about a pin 14. The other end 15 dts The ratchet lever 12 protrudes from the recess 13. By pressing on this end 15, the lock for the ■ i the axial movement of the gripper sleeve 6 can be canceled. A spring 16 holds the pawl lever 12 in the position shown in FIG. 1 position shown, in which the end 11 prevents axial movement of the gripper sleeve 6.

Wie insbesondere aus F i g. 2 und 3 zu ersehen ist, isiAs in particular from FIG. 2 and 3 can be seen, isi

in das untere Ende 17 der Greiferhülse 6 spsnnzar.geriartig ausgebildet und zwar sind durch Längsschlitze 18 vier Segmente 19 vorhanden, die an ihrem Ende eine radial nach innen verlaufende Schneide 20 aufweisen. Eine zwischen den Segmenten 19 und dem Schraubendreher-into the lower end 17 of the gripper sleeve 6 spsnnzar.geriartig formed and that four segments 19 are present through longitudinal slots 18, one radially at its end have inwardly extending cutting edge 20. One between the segments 19 and the screwdriver

ii einsatz 2 angeordnete Hülse 21 ermöglicht eine Vorspannung der federnden Segmente 19 und gewährleistet dadurch eine nahezu kons'ante Haltekraft bei Maßunterschieden der Schraubenköpfe 26.
Der Kopf 26 der in der Massenfertigung bevorzugtenThe sleeve 21 arranged in the insert 2 enables the resilient segments 19 to be pretensioned and thereby ensures an almost constant holding force in the event of dimensional differences in the screw heads 26.
The head 26 of the preferred in mass production

jo spannlos geformten Zylinderkopfsu'xauben 27 weist eine nicht genormte und daher sehr unterschiedliche Konizität auf. Deshalb sind dw Segmente 19 der Greiferhülse 6 an ihrem unteren Ende mit einer Ringsegmentschneide 20 versehen. Diese Schneiden 20jo non-tensioned formed cylinder head subcovers 27 has a non-standardized and therefore very different taper. Therefore, dw segments are 19 of the The gripper sleeve 6 is provided with a ring segment cutter 20 at its lower end. These cutting edges 20

Jt greifen über den eingesetzten Schraubenkopf 26. Die Stärke b der Schneide 20 ist relativ gering gehalten, um das Aufnehmen aus einem Vorratsbehälter 28 (Fig.4 und 5) zu ermöglichen.Jt grip over the inserted screw head 26. The thickness b of the cutting edge 20 is kept relatively small in order to enable it to be picked up from a storage container 28 (FIGS. 4 and 5).

Die unter den Winkel α verlaufende kingfläche 22 hatThe king surface 22 running at the angle α has

jo die Aufgabe, den Schraubenkopf 26 an die Stirnseite 23 der Hülse 21 zu drücken. Das Maß a und die Neigung α. der Fläche 22 sind so bemessen, daß der gesamte Toleranzbereich des Kopfdurchmessers und der Kopfhöhe einer Schraube überdeckt wird. Mit der Keilring-jo the task of pressing the screw head 26 against the face 23 of the sleeve 21. The dimension a and the inclination α. of the surface 22 are dimensioned so that the entire tolerance range of the head diameter and the head height of a screw is covered. With the wedge ring

Ji fläche 24 werden beim Aufnehmen einer Schraube 27 die Segmente 19 der Greiferhülse 6 auseinandergespreizt. Das Maß cberücksichtigt die Kcpfdurchmessertoleranz, während der Winkel β ein Maß für den Kraftaufwand beim Aufspreizen bildet.When a screw 27 is picked up, the segments 19 of the gripper sleeve 6 are spread apart on the surface 24. The dimension c takes into account the head diameter tolerance, while the angle β forms a dimension for the force required when spreading.

4(i Um den federnden Segmenten 19. die radial gegen den Schraubenkopf 26 drücken, eine möglichst gleichbleibende Kraft über die gesamte Kopftoleranz zu verleihen, ist die Hülse 21 vorgesehen, an der die Segmente in geschlossener Stellung, welche dem4 (i To the resilient segments 19. which radially counter press the screw head 26 to a force that is as constant as possible over the entire head tolerance give, the sleeve 21 is provided on which the segments in the closed position, which the

■»i Kleinstmaß entspricht, mit definierter Vorspannung anliegen.■ »i corresponds to the smallest dimension, with a defined preload issue.

Damit beim Schraubvorgang die Schraubendreherklinge 5 in den Schraubenschlitz 33 eintauchen kann, ist die Greiferhülse gegenüber der Klinge 5 und demSo that the screwdriver blade 5 can dip into the screw slot 33 during the screwing process the gripper sleeve opposite the blade 5 and the

¹Vi Schrauber verschiebbar und wird durch die Kraft der Feder 10 in ihrer Ausgangsstellung gehalten. Diese Federkraft muß beim Ansetzen der Schraube am Muttergewinde überwunden werden; ihre Kraft soll gering sein, um eine Beschädigung des Gewindes oder ¹ Vi screwdriver displaceable and is held in its initial position by the force of the spring 10. This spring force must be overcome when the screw is attached to the nut thread; their force should be low to avoid damage to the thread or

τι ein Wegkippen de, Gehraube zu vermeiden. Uli die zum Aufspreizen der Greiferhülse erforderliche Kraft vom Schrauber auf die Hülse übertragen zu können, wurde die Klinke 12 vergesehen, die den Hülsenhub so lange blockiert, bis der Schraubenkopf ergriffen ist. Nach demτι a tipping away de to avoid hearing hoods. Uli the for Spreading the gripper sleeve to be able to transmit the required force from the screwdriver to the sleeve, was the pawl 12 provided, which blocks the sleeve stroke until the screw head is gripped. After this

Wi Aufsetzen der Schraube auf das Muttergewinde wird während des Schraubvorganges über den Handhebel 15 die Blockierung aufgehoben. Eine Muffe 34. die auf der Greiferhülse 6 befestigt ist, dient zur Begrenzung der radialen Auslenkung der Segmente 19.Wi putting the screw on the nut thread will be during the screwing operation, the blockage is lifted using the hand lever 15. A sleeve 34. the one on the The gripper sleeve 6 is attached and serves to limit the radial deflection of the segments 19.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Chuck on a handheld screwdriver for head screws, especially cylinder head screws, in which the screw head can be held in place in a collet-like gripper sleeve which is attached to the The mouthpiece is provided with lead-in chamfers and can be opened by axial pressure of the screw as well as being able to clamp the screw head in a recess, the gripper sleeve - '« surrounding a screwdriver bit - arranged axially displaceable against a spring force and when applying and pressing the cap screw on the nut thread under overcoming the spring force can be pushed back so far that the screwdriver bit set in rotation with the screw slot a positive connection is entered and this until the end of the screwing process retains, characterized in that one of the handle (t) releasable (15, 16) lock (9, 11) against the axial displacement of the gripper sleeve (6) is provided

2. Chuck according to claim 1, characterized in that that the lock (9, 11) is designed in the form of a pawl (12)

3. Chuck according to claim 1 or 2 having a segment gripper sleeve, characterized in that a Vorspannungshülse (21) is arranged between the segments (19) of the gripper sleeve (6) and the screwdriver bit (2) to>"of the segments ( 19) of the gripper sleeve (6) bear under pretension, and that the end face (23) of the pretensioning sleeve (21) simultaneously serves as a longitudinal stop for the screw head (26).

4. Chuck according to claim 3, characterized in that ■ » draws that the ends of the segments (19) a radially inwardly extending, in cross section have wedge-shaped cutting edge (20).