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Schraub kopf
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Die Erfindung betrifft einen Schraubkopf gemäß Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Aus der DE-PS 2 843 684 ist eine derartige Ausgestaltung bekannt,
wobei der im Querschnitt polygone Schraubendreher in einer dem Eckmaß des Schraubendrehers
angepaßten zentrischen Aufnahme der Spannzapfenhülse sitzt. Die Kopffläche des Schraubendrehers
stützt sich an einer Spurlagerkugel ab, während gegen die Mehrkantflächen des Schraubendrehers
Radialbohrungen der Spannzapfenhülse durchsetzende Kugeln treten, die von der Innenwandung
der Kupplungshülse in Einwärtsrichtung gedrückt werden. Zusätzlich zur Halterung
des Schraubcndrehers in der eingesteckten Lage dient eine den Kugeln vorgelagerte
Ringfeder, die in Kerbvertiefungen an den Ecken des Schraubendrehers einrastet.
Somit stellen die Kugeln und die Ringfeder die den Schraubendreher fixierenden Klemmglieder
dar. Nachteilig an dieser Ausgestaltung ist die Tatsache eines erschwerten Auswechselns
des Schraubendrehers. Da es sich zufolge dieser um relativ kurze Einsatzstücke handelt,
bieten sie eine ungenügende Angriffsfläche für die Betätigungshand. Man ist daher
gezwungen, das Auswechseln der Schraubendreher bspw. mittels einer Zange vorzunehmen.
Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß'der Mehrkantschaft des Schraubendrehers
in der Entkupplungsstellung auf Höhe der Kugeln einem erhöhten Verschleiß unterliegt,
was die Lebensdauer solcher Schraubendreher herabsetzen- kann. Hinzu kommt noch
die Tatsache, daß in der ausgekuppelten Stellung eine unzureichende Führung zwischen
Spannzapfenhülse und Kupplungshülse vorliegt.
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Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schraubkopf
der vorausgesetzten Art in herstellungstechnisch einfacher
Weise
gebrauchsvortei Ihafter auszugestalten derart, daß des Auswechseln der Schraubendreher
erleichtert vornehmbar ist und daß neben einer verbesserten Führung der Verschleiß
vermindert ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Anspruchs 1.
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Zufolge derartiger Ausgestaltung ist ein gattungsgemäßer Schraubkopf
von erhöhtem Gebrauchswert angegeben. Die Spannzapfenhülse nimmt nun den Schraubendreher
nicht mehr unmittelbar selbst auf. Hierzu dient die in der Spannzapfenhülse gelagerte
Hülse. Daher kann der Schraubendreher in formschlüssigem Eingriff zu dieser Hülse
stehen. Er unterliegt in der ausgekuppelten Stellung keinem Verschleiß durch die
mit der Kupplungshülse zusammenwirkenden Kugeln. Letztere wirken auf die Hülse ein.
Dies bringt den Vorteil, daß im entkuppelten Zustand noch eine absolut zentrale
Führung vorliegt, die zu einer Verschleißminderung des Schraubkopfes beiträgt. Das
erleichterte Entnehmen des Schraubendrehers läßt die Betätigungshülse zu. Diese
erfüllt eine Doppelfunktion.
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Einerseits formt sie mit ihrem unteren freien Ende den den Schraubendreher
umgebenden Rand. Setzt dieser auf das die Schraube umgebende Bauteil auf, bewirkt
die Betätigungshülse eine Beaufschlagung des Stirnrandes der Kupplungshülse, die
ihrerseits nach einer entsprechenden Relativverlagerung zur Spannzapfenhülse das
Auskuppeln veranlaßt.
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Andererseits kann die Betätigungshülse in Einschraubrichtung verschoben
werden, wobei sie die Klemmglieder zur Halterung des Schraubendrehers freigibt.
In dieser Stellung rutscht der Schraubendreher aus der Aufnahme der Hülse heraus.
Der Einsatz von Werkzeugen zum Auswechseln von Schraubendrehern entfällt demgemäß.
Als Klemmglieder können bspw. eine von der Betätigungshülse verlagerte Spannhülse
mit Spannkugel dienen, welche auf eine Mehrkantfläche des Schraubendrehers drückt.
Bei einer Verlagerung der Betätigungshülse in Einschraub-
richtung
verbleiben die Kupplungshülse, Spannzapfenhülse und die in dieser gelagerte Hülse
in ihrer Ausgangsstellung.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß die Spannzapfenhülse
zusätzlich über Kugeln index Kupplungshülse gelagert ist. Diese dienen zur radialen
Abstützung der Kupplungshülse.
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Sodann erweist es sich noch von Vorteil, daß die Lagerkugeln sich
schraubendreherseitig der Kupplungskugeln befinden und in eine Ringnut des Schaftes
der Hülse eingreifen. Demgemäß erfüllen die Lagerkugeln sowohl eine Axial- als auch
Radiallagerung in der Spannzapfenhülse.
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Um in einfacher Weise die Einschraubtiefe variieren zu können, weist
die Bodenfläche der Aufnahme eine Höhen-Einstellschraube als Anschlag für die Kopffläche
des Schraubendrehers auf.
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Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß vor den Rand des Ringabschnittes
ein Schraubenzentrier- und/oder Haltering ansetzbar ist. Dieser gestattet es, die
Schrauben bereits vor dem Eindrehen dem Schraubkopf ausreichend fest zuzuordnen,
so daß ein Ansetzen und ein Drehen der Schrauben ausschließlich mittels des Schraubkopfes
erfolgen kann.
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Eine besonders günstige Halterung besteht darin, daß der Schrauben-Haltering
mit einem Haftmagneten bestückt ist, der außenseitig einer Durchtrittsöffnung für
den Schraubendreher sitzt.
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Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Fig. 1 bis 6 erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Ansicht des Schraubkopfes in vergrößerter
Darstellung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Schraubkopf in
seiner Ausgangsstellung, Fig. 3 einen Längsschnitt durch den in Auskuppelstellung
befindlichen Schraubkopf, Fig. 4 teils in Ansicht, teils im Längsschnitt den Schraubkopf,
und zwar bei in Einschraubrichtung verlagerter Betätigungshülse, Fig. 5 einen Querschnitt
durch den Schraubkopf auf Höhe der Kupplungskugeln und Fig. 6 einen Querschnitt
durch den Schraubkopf auf Höhe der Lagerkugeln.
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Der Schraubkopf besitzt einen in ein Spannfutter einer Bohrmaschine
oder dergleichen einsetzbaren Spannzapfen 1, der sich in eine Spannzapfenhülse 2
fortsetzt. Letztere weist in ihrem mittleren Bereich drei in gleicher Winkelverteilung
angeordnete Radialbohrungen 3 zur Aufnahme von Kupplungskugeln 4 auf. Endseitig
der Spannzapfenhülse 2 sind weitere drei Radialbohrungen 5 zur Aufnahme von Lagerkugeln
6 vorgesehen.
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Die vorgenannten Kupplungskugeln 4 wirken zusammen mit in Längsrichtung
verlaufenden bogenförmigen Nuten 7 des Schaftes 8' einer in der Spannzapfenhülse
2 gelagerten Hülse 8. Es sind sechs solcher bogenförmigen Nuten 7 in der Hülse 8
in gleicher Winkelverteilung angeordnet, so daß in jede zweite dieser Nuten 7 eine
Kupplungskugel 4 eintaucht, vergl. insbesondere Fig. 5. Die Lagerkugeln 6 greifen
dagegen in eine Ringnut 9 des Schaftes 8' der Hülse 8 ein. Somit stützen die Lager-
kugeln
6 die Hülse 8 einerseits in Achsrichtung und andererseits in Radialrichtung ab.
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Auf der Spannzapfenhülse 2 ist eine die Lagerkugeln 6 beaufschlagende
Kupplungshülse 10 geführt. Dieselbe drückt mit einer querschnittsstärkeren Zone
11 die Kupplungskugeln 4 in die Nuten 7 hinein. Diese Stellung wird aufrechterhalten
durch eine sich an der Zone 11 abstützende, innenseitig der Kupplungshülse 10 angeordnete
Druckfeder 12, die ihrerseits gegen einen Sprengring 13 am oberen Ende der Spannzapfenhülse
2 tritt. Eine Anschlagbegrenzung erfährt die Kupplungshülse 10 in Federungsrichtung
dadurch, daß sie mit einer Ringschulter 14 gegen einen Kragen 15 der Spannzapfenhülse
tritt, vergl. Fig. 2. Gebildet ist die Ringschulter 14 von einem sich an die Zone
11 anschließenden zentrischen Ausweichraum 16 für die Kupplungskugeln 4.
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Die Hülse 8 ist an ihrem freien unteren Ende mit einer zentrischen,
mehrkantigen Aufnahme 17 ausgestattet. In diese tritt der entsprechend mehrkantig
geformte Schaft 18' des Schraubendrehers 18 ein. Bezüglich des Klingenteils 18"
desselben handelt es sich um einen solchen für eine Kreuzschlitzschraube 19. Die
Einstecktiefe des Schraubendrehers 18 kann durch eine Höheneinstellschraube 20 variiert
werden, die in die Bodenfläche der Aufnahme 17 hineingedreht ist und die Kopffläche
18"' des Sch raubend rehers beaufsch lagt.
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Auf der Hülse 8 ist eine Spannbüchse 21 in Längsrichtung geführt.
Gegen einen oberen radial einwärts gerichteten Bund 22 der Spannbüchse 21 tritt
das eine- Ende einer Druckfeder 23, die sich ihrerseits an einer auswärts gerichteten
Schulter 24 der Hülse abstützt. Somit wird die Spannbüchse 21 in Aufwärtsrichtung
belastet. Eine Begrenzung erhält die Spannbüchse bei nicht eingestecktem Schraubendreher
18 durch einen
Sprengring 25 der Hülse 8. Gemäß Fig. 2 und 3 beaufschlagt
eine geneigt stehende Spannfläche 26 der Spannbüchse 21 eine in einer Radialbohrung
27 der Hülse 8 angeordnete Klemmkugel 28 in Einwärtsrichtung, die gegen eine Mehrkantfläche
des Schraubendrehers drückt und diesen somit in der Aufnahme 17 fesselt.
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Zwischen der Spannbüchse 21 und der Kupplungshülse 10 ist eine Betätigungshülse
29 geführt, die einen vor dem Stirnrand 10' der Kupplungshülse 10 liegenden Ringabschnitt
30 besitzt. Das innere Ende der Betätigungshülse 29 formt einen den Bund 22 der
Spannbüchse 21 übergreifenden Kragen 30". In der in Fig. 2 veranschaulichten Grundstellung
liegt der Kragen 30" flächig an dem Bund 22 an, während der Stirnrand 10' der Kupplungshülse
10 vor der von dem Ringabschnitt 30 gebildeten Stufe 30' liegt.
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Der Ringabschnitt 30 formt mit seinem unteren freien Ende einen den
Schraubendreher 18 umgebenden Rand R. Beim Ausführungsbeispiel ist vor den Rand
R des Ringabschnittes 30 ein Schraubenzentrier-Haltering 31 angesetzt. Zur Fixierung
desselben dient eine in dem Ringabschnitt 30 vorgesehene lnnenringnut 32 zur Aufnahme
einer Ringfeder 33, die in eine Außennut 34 des Schrauben-Halteringes 31 eingreift
und diesen fixiert. In einer stirnseitigen Ausnehmung trägt der Haltering 31 einen
Haftmagneten 35, der mit einer dem Schraubenkopf 19' angepaßten Höhlung 35' versehen
ist. Letztere setzt sich fort in eine Durchtrittsöffnung 36 für den Schraubendreher
18, welche Durchtrittsöffnung mit einer Öffnung 37 des Halteringes 31 fluchtet.
Zufolge des Halteringes 31 ist der auf das die Schraube aufnehmende Bauteil aufsetzende
Rand R vorverlegt. Demgemäß stellt nun die Stirnfläche des Schrauben-Halteringes
den aufsetzenden Rand R' dar.
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Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß sich zwischen dem Kragen 30" der Betätigungshülse
29 und dem unteren Ende der Spannzapfenhülse 2 ein Freiraum 38 erstreckt, der eine
Relativverlagerung der Betätigungshülse 29 mit Kupplungshülse 10 zur Spannzapfenhülse
2 zuläßt.
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Soll eine Schraube 19 eingedreht werden, so kann diese mittels des
Haftmagneten 35 an der Klinge 18" des Schraubendrehers 18 fixiert werden.
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Beim Einschrauben verläuft der Kraftfluß von der Spannzapfenhülse
2 zur Hülse 8 unter Mitnahme des Schraubendrehers 18, welcher die Schraube eindreht.
Ist eine entsprechende Einschraubtiefe erreicht, setzt der Rand R' auf das Bauteil
auf, und mit dem weiteren Einschrauben führt dieses zu einer Relativverschiebung
zwischen Spannzapfenhüise 2 mit Hülse 8 zum Schrauben-Haltering 31 mit Betätic;ngshülse
29 und Kupplungshülse 10. Hierbei gelangen die Kupplungskugeln 4 in den Ausweichraum
16 der Kupplungshülse 10, so daß die Kupplungskugeln über die Seitenflanken der
bogenförmigen Nuten 7 in Auswärtsrichtung gesteuert werden, verl. Fig. 3 und strichpunktierte
Darstellung in Fig. 5. Dann wird die Hülse 8 mit dem Schraubendreher 18 nicht mehr
mitgenommen.
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Dies zeigt dem Benutzer an, daß die Einschraubtiefe erreicht ist.
Die bei der Relativverschiebung zusammengedrückte Druckfeder 12 kann sich nach Abnehmen
des Schraubkopfes entspannen und führt die Kupplungshülse 10 mit Betätigungshülse
29 in die Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 und 2 zurück.
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Soll ein Auswechseln des Schraubendrehers 18 vorgenommen werden, so
ist der rnit einer Kordierung versehene Ringabschnitt 30 zu erfassen und die Betätigungshülse
29 in Einschraubrichtung x zu schieben. Dabei wird über den Kragen 30" der Betätigungshülse
29 die Spannbüchse 21 mitgenommen. Deren Spannfläche 26 gibt die Klemmkugel 28 frei,
so daß der Schraubendreher 18 abgenommen werden kann. Bspw. kann dieses
Abnehmen
gleichzeitig mit dem Abziehen des Ringabschnifles 31 erfolgen.
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Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, verändert bei diesem Vorgang die Kupplungshülse
10 ihre Lage nicht zur Spannzapfenhülse 2 und demgemäß zur Hülse 8. Nach Loslassen
der Betätigungshülse 29 führt die zuvor gespannte Druckfeder 23 die Spannbüchse
21 und damit die Betätigungshülse 29 in die Grundstellung gemäß Fig. 2 zurück Alle
in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale
sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich
beansprucht sind.