DE3205118C2 - Schraubkopf mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Auskuppeln des Schraubendrehers beim Erreichen einer bestimmten Einschraubtiefe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schraubkopf mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Auskuppeln des Schraubendrehers (18) beim Erreichen einer bestimmten Einschraubtiefe, in welcher Stellung ein den Schraubendreher (18) umgebender Rand (R bzw. RΔ) auf das die Schraube (19) aufnehmende Bauteil aufsetzt und durch Längsverschiebung einer Kupplungshülse (10) entgegen Federwirkung ein Kupplung zwischen einer Spannzapfenhülse (2) und dem auswechselbar in einer zentrischen Aufnahme (17) gehaltenen Schraubendreher auskuppelt, und schlägt zum erleichterten Auswechseln des Schraubendrehers (18) bei verbesserter Führung und vermindertem Verschleiß vor, die zentrische Aufnahme (17) in einer relativ zur Spannzapfenhülse (2) gelagerten und zu dieser entkuppelbaren Hülse (8) anzuordnen, relativ zu welcher eine Betätigungshülse (29) sitzt, die einen vor dem Stirnrand (10Δ) der Kupplungshülse (10) liegenden Ringabschnitt (30) ausbildet, mit ihrem unteren freien Ende den Rand (R) formt und die entgegen Federwirkung aus ihrer Anschlagstellung zur Kupplungshülse (10) in Einschraubrichtung verschiebbar ist, in welcher verschobenen Stellung sie Klemmglieder (21, 28) zur Halterung des Schraubendrehers (18) freigibt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraubkopf gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-PS 28 43 684 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 gedruckt werden. Zusätzlich zur Halterung des Schraubendrehers in der eingesteckten

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65 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 gezwmgen, das Auswechseln der Schraubendreher beispielsweise 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

Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schraubkopf der vorausgesetzten Art in herstellungstechnisch einfacher Weise gebrauchsvorteilhafter auszugestalten, derart daß das Auswechseln der Schraubendreher erleichtert vornehmbar ist und daß neben einer verbesserten Führung der Verschleiß vermindert ist

Gelöst wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Anspruchs 1.

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. 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. 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 beispielsweise eine von der Betätigungshülse verlagerte Spannhülse mit Spannkugel dienen, welche auf eine Mehrkantfläche des Schraubendrehers drückt. Bei einer Verlagerung der Betätigungshülse in Einschraubrichtung verbleiben die Kupplungshülse, Spannzapfenhülse und die in dieser gelagerte Hülse in ihrer Ausgangsstellung.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß die Spannzapfenhülse zusätzlich über Kugeln in der Kupplungshülse gelagert ist. Diese dienen zur radialen Abstützung der Kupplungshülse.

Sodann erweist es sich noch von Vorteil, daß die Lngerkugeln 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.

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.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß vor den Rand des Ringabschnitts 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.

Eine besonders günstige Halterung besteht darin, daß der Schrauben-Haltering mit einem Haftmagneten bestückt ist, der außenseitig einer Durchtrittsöffnung für den Schraubendreher sitzt

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der F i g. 1 bis 6 erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht des Schraubkopfes in vergrößerter Darstellung,

F i g. 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,

F i g. 5 einen Querschnitt durch den Schraubkopf auf Höhe der Kupplungskugeln und

F i g. 6 einen Querschnitt durch den Schraubkopf auf Höhe der Lagerkugeln.

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.

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, vgl. insbesondere Fig.5. Die Lagerkugeln 6 greifen dagegen in eine Ringnut 9 des Schaftes 8' der Hülse 8 ein. Somit stützen die Lagerkugeln 6 die Hülse 8 einerseits in Achsrichtung und andererseits in Radialrichtung ab.

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, vgl. Fig.2. Gebildet ist die Ringschulter 14 von einem sich ar. die Zone 11 anschließenden zentrischen Ausweichraum 16 für die Kupplungskugeln 4.

Die Hülse 8 ist an ihrem freien unteren Ende mit einer zentrischen, mehrkantigen Aufnahme 17 ausgestattet Fn diese tritt der entsprechend mehrkantig geformte Schaft 18' des Schraubendrehers 18 ein. Bezüglich <les 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 Schraubendrehers beaufschlagt

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 F i g. 2 und 3 beaufschlagt eine geneigt stehende Spannfiäche 26 der SpannbOchse 21 eine in einer Radialbohrung 27 der Hülse 8 angeordnete Klemmkugel 28 ·>: Einwärtsrichtung, die gegen eine Mehrkantfläche des Schraubendrehers drückt und diesen somit in der Aufnahme 17 fesselt

Zwischen der Spannbüchse 21 und der Kupplungshülse 10 ist eine Betätigungshülse 29 geführt die einen vor dem St'rnrand 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 F i g. 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.

Der Ringabschnitt 30 formt mit seinem unteren freien Ende einen den Schraubendreher 18 umgebenden Rand R. Beim Ausführungsbeispiel ist vor den Rand R des Rjp.gabschnittes 30 ein Schraubenzentrier-Haltering 31 angesetzt Zur Fixierung desselben dient eine in dem Ringabschnitt 30 vorgesehene Innenringnut 32 ζ sr Aufnahme einer Ringfeder 33, die in eine Außennut 34 des Schrauben-Halteringes 31 eingreift und diesen fixiert In eir.er stirnseitigen Ausnehmung trägt der Haltering 31 einen Haftmagneten 35, der mit einer dem Schraubkopf 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 Schraubcn-Halteringes den aufsetzenden Rand R'dar.

Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß sich zwischen dem Kragen 30" der Betätigungshülse 29 und dem unteren Ende der ?-(K-nnzapfenhülse 2 ein Freiraum 38 erstreckt, der eine Relativverlagerung der Betätigungshülse 29 mit Kupplungshülse tCzur Spannzapfenhülse Ί zuläßt

Soll eine Schraube 19 eingedreht werden, so kanu diese mittels des Haftmagneten 35 an der Klinge 18" des Schraubendrehers 18 fixiert werden. Beim Einschrauben verläuft der kraftfluß von der Spannzapfenhülse 2 zur Hülse 8 unter Mitnahme des Schraubendrehers 18, welcher die Schraube eindreht. 1st eine entsprachende Einschraubtiefe erreicht, setzt der Rand A"auf das Bauteil auf, und mit dem weiteren Einschrauben führt dieses zu einer Relativverschiebung zwischen Spannzapfenhülse 2 mit Hülse 8 zum Schrauben-Haltering 31 mit Betätigungshülse 29 und Kupplungshülse 10. Hierbei gelangen die Kupplungskugeln 4 in den Ausweichraum

16 der Kupplungshülse 10, so daB die Kupplungskugeln über die Seitenflanken der bogenförmigen Nuten 7 in Auswärtsrichtung gesteuert werden, vgl. F i g. 3 und strichpunktierte Darstellung in Fig.5. Dann wird die Hülse 8 mit dem Schraubendreher 18 nicht mehr mitgenommen. 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 Kupplurigshülse 10 mit Betätigungshülse 29 in die Ausgangsstellung gemäß F i g. 1 und 2 zurück.

Soll ein Auswechseln des Schraubendrehers 18 vorgenommen werden, so ist der mit einer Kordierung versehene Ringabschnitt 30 zu erfassen und die Betätigungshülse 29 in Einschraubrichtung χ zu schieben. Da- bei 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. Beispielsweise kann dieses Abnehmen gleichzeitig mit dem Abziehen 2ö des Ringabschnittes 31 erfolgen. Wie aus F i g. 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 F i g. 2 zurück.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schraubkopf mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Auskuppeln des Schraubendrehers beim Erreichen einer bestimmten Einschraubtiefe, in welcher Stellung ein den Schraubendreher umgebender Rand auf das die Schraube aufnehmende Bauteil aufsetzt und durch Längsverschiebung einer Kupplungshülse entgegen Federwirkung eine Kupplung zwischen einer Spannzapfenhülse des Schraubkopfes und dem mittels quergerichteter Klemmglieder auswechselbar in einer zentrischen Aufnahme gehaltenen Schraubendreher auskuppelt, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrische Aufnah- a me (17) in einer relativ zur Spannzapfenhülse (2) gelagerten und zu dieser entkuppelbaren, den Schraubendreherquerschnitt formschlüssig aufnehmenden Hülse (8) angeordnet ist, relativ zu welcher eine Betätigungshülse (29) sitzt, die einen vor dem Stirnrand (10') der Kupplungshülse (10) liegenden Ringabschnitt (30) ausbildet, mit ihrem unteren freien Ende den Rand (R) formt und die entgegen Federwirkung aus ihrer Anschlagstellung zur Kupplungshülse (10) in Einschraubrichtung (x) verschiebbar ist, in welcher verschobenen Stellung sie die Klemmglieder (21,28) zur Halterung des Schraubendrehers (18) freigibt

2. Schraubkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzapfenhülse (2) zusätzlich über Kugeln (6) in der Kupplungshülse (10) gelagert ist

3. Schraubkopf nach Ansj,--: uch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Lagerkugeln (6) sich schraubendreherseitig der Kupplungskuge ι (4) befinden und in eine Ringnut (9) des Schaftes (8') der Hülse (8) eingreifen.

4. Schraubkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Bodenfläche der Aufnahme (17) eine Höhen-Einstellschraube (20) als Anschlag für die Kopf fläche (18'") des Schraubendrehers (18) aufweist.

5. Schraubkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Rand (R) des Ringabschnittes (30) ein Schraubenzentrier- und/oder Haltering (31) ansetzbar ist.

6. Schraubkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrauben-Haltering (31) mit einem Haftmagneten (35) bestückt ist, der außenseitig einer Durchtrittsöffnung (37) für den Schraubendreher (18) sitzt.