DE2934428C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter für Schaftenden von Werkzeugen gemäß Gattungsbegriff des Hauptanspruches.

Die bekannten Lösungen dieser Art (DE-OS 25 14 655) verkör­ pern Schnellspindelwechselvorrichtungen von Spindeladaptern für Werkzeughalter, wobei ein rotationssymmetrisches Einsteck­ ende des Werkzeughalters mit drei Kugeln dadurch gehalten ist, daß die Federkraft der verschiebbaren Hülse die Kugeln in die Spannstellung drückt. Eine gute Halterung läßt sich nur bei geringsten Toleranzen erreichen, welche geringen Toleranzen sich bei dieser gattungsbildenden Lösung dadurch verwirklichen lassen, daß rotationssymmetrische Teile gege­ ben sind. Die Kugeln halten die Spannflächen schwimmend im Abstand zur Büchsenmantelwand, was die Existenz von minde­ stens drei Kugeln voraussetzt mit den zugehörigen Nachteilen, z. B. der höheren Reibung, Versteuerung der Bauform, Verklem­ mungsgefahr, Eindringen von Schmutz in den Ringspalt.

Bei anderen Ausgestaltungen von Werkzeughaltern (DE-OS 16 02 709) ist es bekannt, einen rohrförmigen Teil mit Kugeln auszustatten, die in dreieckförmiger Anordnung zueinander in Löchern der Wand des rohrförmigen Teiles sitzen und zufolge einer das rohrförmige Teil in Auswärtsrichtung belastenden Feder bei eingestecktem Werkzeug gegen die Werkzeugfläche treten und mit keilförmig ausgerichteten Spannflächen einer äußeren Büchse gegen das eingespannte Werkzeug drücken. Diese Ausführungsformen sind ähnlich nachteilig, insbesonde­ re relativ kompliziert, insbesondere montagetechnisch, und verlangen auch die Einhaltung kleinster Maßtoleranzen, die wiederum nur bei rotationssymmetrischen Teilen gewährleistet werden können. Die Verschmälerung der Kugeldurchbrechung zur Höhlung hin ist durch Tragschultern nahe der Durchbrechungs­ randkante gebildet. In der äußeren Büchse müssen Zuführungs­ bohrungen für die Kugeln vorgesehen sein. In diese kommen dann Blockierungskugeln, die von einem zusätzlichen Halte­ ring umfaßt sind. Die Höhlung setzt sich zur Erzielung einer Drehantriebsverbindung zum Werkzeug jenseits dieser Fesse­ lungsebene in einen Vierkant-Einsteckschaft fort, der mit dem Kugelspannsitz nichts zu tun hat. Das verlängert die Bauform zusätzlich. Der die Kugeln tragende rohrförmige Teil muß zum Lösen vom Werkzeug weggerichtet verschoben werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemä­ ßes Spannfutter so auszubilden, daß bei herstellungstech­ nisch einfacher Ausgestaltung eine sichere Festlegung eines Schraubendreherbits gegeben ist, wobei trotz der aus der Herstellung resultierenden relativ geringen Maßgenauigkeit solcher im Querschnitt sechseckigen Schraubendreherbits der Effekt besteht, daß sich bei Zug am Schraubendreherbit die Einspannkraft erhöht.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale. Im Anspruch 2 wird eine vorteilhafte Weiterbildung angegeben.

Zufolge dieser Ausgestaltung ist ein Spannfutter einfachster und gebrauchsgünstigster Ausführungsform zur Halterung von Schraubendreherbits geschaffen. Solche Schraubendreherbits haben nach bestehender Norm einen sechseckigen Querschnitt. Dieser ist angesichts der meist im Wege des Stauchens gefer­ tigten Schraubendreherbits auch mit nicht unwesentlichen Toleranzen behaftet. Trotz dieser gegebenenfalls großen Toleranzen ergibt sich ohne aufwendige Lösungsmittel eine gute Halterung des Schraubendreherbits im erfindungsgemäßen Spannfutter. Dadurch, daß die Kugel im Bereich einer der Sechskantflächen der Höhlung sitzt, hat sie die optimale Stützposition und die gegenüberliegende Sechskantfläche wird voll zur Abstützung ausgenutzt, ungeachtet etwaiger Toleran­ zen zwischen Einsteckquerschnitt der Höhlung und Außenmaß des Schraubendreherbits. Zufolge der Tatsache, daß der klein­ ste Durchmesser der keilförmig abfallenden Spannfläche dem Außendurchmesser der Büchse entspricht, ist erreicht, daß man die maximal größte Länge der Spannfläche zur Verlagerung der Kugel bekommt, also maximal große Radialverlagerungen der Kugel erreichen kann gemessen in Relation zur Länge der Hülse. Auch lagert sich die Hülse selbst auf der Büchse trotz einseitiger Kugelbelastung. Man verschiebt sie zum Lösen in Richtung des Werkzeuges, gegebenenfalls bis über die Stirnfläche der Büchse hinaus (Fig. 5), mit dem Vorteil eines leichteren Einsteckens des Bits. Zufolge des weiteren Lösungsmerkmales, daß die Verschmälerung der Durchbrechung zur Höhlung hin gebildet ist von Tragschultern im Bereich der innenliegenden Randkante der Durchbrechung, ist gleich­ wirkend im Sinne der erfindungsgemäßen Aufgabe erreicht, daß man einen möglichst großen, freien, radialen Verlagerungsweg der Kugel bekommt, gemessen an der Dicke der Wandung der Büchse. Auch können keine Verklemmungen der Kugel in ihrer Durchbrechung stattfinden, insbesondere wenn die Toleranzen des eingesteckten Schraubendreherbits so groß sein sollen, daß es nicht zum Spannsitz der Kugel kommt.

Die Halterung des Schraubendreherbits ist so weit optimiert, daß dieser nicht mehr wie bei den bisherigen diesbezüglichen Ausgestaltungen bekannt, mit umfangseitigen Kerben ausgestat­ tet werden muß. Es braucht deshalb auch beim Einsetzen des Schraubendreherbits nicht mehr darauf geachtet zu werden, wie er eingesteckt wird. Man braucht zum Einsetzen nur die Hülse entgegen ihrer Federbelastung zu verlagern, um die Ausweich­ verlagerung der Kugel zu erlauben. Ist der Schraubendreher­ bit eingesetzt, wird die Hülse losgelassen; sie verlagert sich zufolge der Federbelastung so, daß ihre keilförmig abfallende Spannfläche auf die Kugel drückt und diese ihrer­ seits auf die eine korrespondierende Sechskantfläche des Schraubendreherbits. Wirkt am eingesetzten Schraubendreher­ bit eine Zugkraft, die ihn herauszuziehen versucht, so ver­ größert sich die Haltekraft, da die Kugel fester gegen die keilförmig abfallende Spannfläche gedrückt wird. Ein Heraus­ nehmen des Schraubendreherbits muß daher willensbetont ge­ schehen, und zwar unter Verlagerung der Hülse. Zufolge des in Schieberichtung der Hülse verlängerten Längsschlitzes ist erreicht, daß stets eine störungsfreie Handhabung gewährlei­ stet ist. Sollte die Hülse beim Einsetzen des Schraubendre­ herbits beispielsweise nicht genügend verlagert worden sein, vermag die Kugel noch eine Bewegung auszuführen, so daß dennoch das Einsetzen des Schraubendreherbits möglich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 5 erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines mit einem Spannfutter ausgestatteten Schraubendrehers,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch das Spann­ futter bei nicht eingesetztem Schraubendreherbit,

Fig. 3 den Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, jedoch bei eingesetztem Schraubendreherbit und

Fig. 5 einen Längsschnitt durch das Spannfutter, wobei die Hülse in die Freigabestellung verlagert ist bei teilweise aus der Höhlung der Büchse herausgezogenem Schraubendreherbit.

Bestandteile des Schraubendrehers sind der Werkzeuggriff 1 und der in diesem eingesetzte Schaft 2, der an seinem freien Ende ein Spannfutter 3 trägt.

Im einzelnen besitzt das Spannfutter 3 eine Büchse 4, welche undreh­ bar auf dem Schaft 2 angeordnet ist. Vom freien Ende 4′ der Büchse 4 her ist eine Höhlung 5 unrunden Querschnitts eingearbeitet. Im vorliegenden Falle handelt es sich um einen sechseckigen Quer­ schnitt, der dem Querschnitt des Schaftes eines Schraubendreher­ bits 6 angepaßt ist. Bezüglich des Schraubendreherbits 6 handelt es sich um einen solchen für Kreuzschlitzschrauben.

Die Büchse 4 enthält eine umfangseitige Nut 7, die einen Spreng­ ring 8 aufnimmt. An letzterem stützt sich eine die Büchse 4 um­ gebende Druckfeder 9 mit einem Ende ab, und das gegenüberliegende Ende beaufschlagt eine auf der Büchse 4 verschiebliche Scheibe 10. Die Scheibe 10 ihrerseits drückt gegen einen Stützring 11 einer die Büchse überfangenden Hülse 12. Zu diesem Zweck ist die Hülse 12 mit einer Bohrung 13 versehen, welche an ihrem dem Werkzeug­ griff 1 zugekehrten Ende eine ringsum laufende Nut 14 zur Aufnahme des Sprengringes 11 besitzt. Die Bohrung 13 erstreckt sich bis zu einer zum freien Ende 12′ der Hülse hin schräg abfallenden Stufe 15, an welche sich eine ebenfalls zum freien Ende 12′ hin keil­ förmig abfallende Spannfläche 16 anschließt. Der kleinste Durch­ messer der keilförmig abfallenden Spannfläche 16 ist dem Außen­ durchmesser der Büchse 4 angepaßt.

Die Spannfläche 16 der Hülse 12 wirkt zusammen mit einer das Druckstück darstellenden Kugel 17. Diese ist in einer achs­ parallelen Durchbrechung 18 der Büchse 4 untergebracht. Die Durch­ brechung 18 verläuft dabei im Bereich einer Sechseckseite, wie es aus Fig. 3 entnehmbar ist. Fig. 2 stellt dabei heraus, daß die Kugel 17 einen größeren Durchmesser besitzt als die sich zwischen der Höhlung 5 und Außendurchmesser der Büchse 4 erstreckende Wandung 4′. Damit die Kugel 17 nicht in die Höhlung 5 vollstän­ dig hineintreten kann und dadurch verlorengehen könnte, ist die Innenwandung der Durchbrechung 18 im Bereich ihrer innenliegen­ den Randkante mit Tragschultern 18′ ausgestattet.

Bei nicht eingesetztem Schraubendreherbit 6 nimmt das Spannfutter die in Fig. 2 dargestellte Lage ein, welche dadurch bedingt ist, daß die Druckfeder 9 über die Scheibe 10 und Stützring 11 die Hülse 12 in Aufwärtsrichtung belastet, wobei deren Schulter 15 gegen den ortsfesten Sprengring der Büchse 8 stößt. In dieser Stellung liegt das freie Ende 12′ der Hülse 12 jenseits der Stirn­ kante 4′ der Büchse 4. Über die Spannfläche 16 ist dabei die Kugel 17 mit einem Teil in die Höhlung 5 eingetreten.

Zum Einsetzen des Schraubendreherbits 6 ist es erforderlich, die Hülse 12 in Richtung auf das Stirnende 4′ der Büchse 4 hin zu verlagern, wobei durch die keilförmig abfallende Spannfläche 16 ein Ausweichraum für die Kugel 17 entsteht. Der Schraubendreher­ bit 6 ist dann in die Höhlung 5 der Büchse 4 störungsfrei ein­ schiebbar. Nach diesem Einsetzen bringt nach Loslassen der Hül­ se 12 die Druckfeder 9 die Hülse in die in Fig. 4 veranschaulichte Lage, wobei die Spannfläche 16 auf die Kugel 17 drückt, die ihrer­ seits die Mantelfläche des Schraubendreherbits 6 beaufschlagt. Bei einem Versuch, den Schraubendreherbit 6 herauszuziehen, er­ folgt gleichzeitig eine zwangsläufige Mitnahme der Kugel 17, wel­ che ihrerseits durch den keilförmig abfallenden Verlauf der Spannfläche 16 der Hülse 12 in noch festeren Sitz gebracht wird.

Um den Schraubendreherbit 6 entnehmen zu können, muß die Hülse 12 gemäß Fig. 5 in Richtung ihres freien Endes 12′ hin verlagert wer­ den, wobei der Ausweichraum für die Kugel 17 entsteht, was das an­ schließende Herausziehen des Schraubendreherbits ermöglicht. Da­ nach bringt die Druckfeder 9 die Hülse 12 in die Ausgangsstellung gemäß Fig. 2 zurück.

Claims (2)

1. Spannfutter für Schaftenden von Werkzeugen, mit einer in ihrer Höhlung dem Querschnitt des Schaftendes entsprechenden Büchse, welche eine fensterförmige Durchbrechung besitzt, die sich zur Höhlung hin verschmälert und in der eine Kugel als auf den Schaft einwirkendes Druckstück angeordnet ist, rückwärtig welcher eine entgegen Federwirkung verschiebbare Hülse angeordnet ist, wobei der Durchmesser der Kugel größer ist als die Dicke der Büchsenwandung und die Hülse an ihrer Innenwand mit einer zum vorderen Ende hin keilförmig abfal­ lenden Spannfläche auf die Kugel drückt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) die Höhlung (5) besitzt sechskantförmigen Quer­ schnitt,
• b) die Kugel (17) sitzt im Bereich einer der Sechs­ kantflächen,
• c) der kleinste Durchmesser der keilförmig abfallen­ den Spannfläche (16) entspricht dem Außendurchmes­ ser der Büchse (4),
• d) die Verschmälerung der Durchbrechung (18) zur Höhlung (5) hin ist gebildet durch Tragschultern (18′) im Bereich der innenliegenden Randkante der Durchbrechung (18).

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechung (18) als gegenüber dem Durchmesser der Kugel (17) in Schieberichtung der Hülse (12) verlängerter Längs­ schlitz ausgebildet ist.