DE3809000C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine schlüssellose Einspannvorrichtung, umfassend:

• a) ein drehangetriebenes zylindrisches Hauptteil innerhalb dessen eine Mehrzahl von schrägverlaufenden Löchern aus­ gebildet ist, in welche Klemmbacken eingefügt sind, und eine an dem Hauptteil vorgesehene Mutter, welche in Eingriff mit Außengewindegängen ist, die auf den rück­ wärtigen Teilen der Klemmbacken ausgebildet sind, wobei die Mutter in einer normalen oder einer umgekehrten Rich­ tung drehbar ist, so daß sich die Klemmbacken entweder zum Befestigen eines Werkzeugs nach vorwärts bewegen, indem sich ihre Vorderteile schließen, oder sich die Klemmbacken zum Freigeben des Werkzeugs nach rückwärts bewegen, indem sich ihre Vorderteile öffnen;
• b) ein Greifteil, das um den äußeren Umfang des Hauptteils und/oder einer um das Hauptteil herum angeordneten Hülse vorgesehen und von Hand ergreifbar ist;
• c) ein Paar von gegenüberliegenden Eingriffsvorrichtungen, die auf der Mutter oder einem an der Mutter befestigten Teil einerseits und auf oder an dem Greifteil anderer­ seits vorgesehen und in der Lage sind, miteinander in Eingriff oder voneinander außer Eintriff zu treten; und
• d) wenigstens eine Feder, die auf einer der beiden Ein­ griffsvorrichtungen oder auf einem Teil, welches mit einer der beiden Eingriffsvorrichtungen integral ist, vorgesehen und so angeordnet ist, daß sie die eine der beiden Eingriffsvorrichtungen permanent in einer vor­ bestimmten Richtung drückt.

Diese schlüssellose Einspannvorrichtung kann beispielsweise ein Bohrfutter sein, dessen Klemmbacken zum Halten von ver­ schiedenen Werkzeugen geeignet sind.

Eine schlüssellose Einspannvorrichtung der vorstehend ange­ gebenen gattungsgemäßen Art ist aus dem DE-GM 86 04 458 be­ kannt und abgesehen von dem obigen Aufbau weiterhin wie folgt ausgebildet:

• 1) Das Greifteil ist auf dem vorderen Ende des Getriebege­ häuses angebracht, und zwar mittels Fingern, die an dem Greifteil vorgesehen sind und sich in Nuten erstrecken, welche im vorderen Ende des Getriebegehäuses ausgebildet sind.
• 2) Das Greifteil dreht sich nie zusammen mit dem Hauptteil, sondern es ist durch die vorstehend genannte Befestigung am Getriebegehäuse dem Hauptteil gegenüber drehfest ge­ lagert und nur in Richtung der Achse der Antriebswelle verschiebbar.
• 3) Die Feder drückt die beiden Eingriffsvorrichtungen per­ manent voneinander weg.

Die schlüssellose Einspannvorrichtung nach dem DE-GM 86 04 458 ist aufgrund des vorstehenden Aufbaus insbesondere in folgen­ der Hinsicht problematisch:

• A) Im Gegensatz zu einer in einfacher Weise ausführbaren Drehlagerung des Greifteils auf dem Hauptteil, wie sie bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, ist die drehfeste, axial verschiebliche Lagerung des Greifteils gemäß dem DE-GM 86 04 458 komplizierter und herstellungs­ mäßig aufwendiger.
• B) Die schlüssellose Einspannvorrichtung nach dem DE-GM 86 04 458 muß an der jeweiligen Bohrmaschine fest ange­ bracht werden und ist nicht beliebig durch einfaches Aufschrauben auf die Antriebswelle der Bohrmaschine austauschbar, wie das bei den üblichen Einspannvorrich­ tungen, die einen Schlüssel aufweisen, der Fall ist. Es können also nicht einfach verschieden große Ein­ spannvorrichtungen ausgetauscht werden.
• C) Zwar ist im DE-GM 86 04 458 ausgeführt, die Tatsache, daß die Betätigungsmuffe zu keiner Zeit mit dem Spann­ futter rotiert, sei insofern wichtig, als dadurch die Bedienungsperson nicht Gefahr laufe, sich an einem dre­ henden Teil zu verbrennen. Jedoch ist die schlüssel­ lose Einspannvorrichtung nach dem DE-GM 86 04 458 aus anderen Gründen hochgefährlich:
• Wenn der Benutzer das Greifteil so verschiebt, daß die beiden Eingriffsvorrichtungen miteinander in Eingriff gebracht werden, dann kann es, sofern der Benutzer die beiden Eingriffsvorrichtungen zu kräftig miteinander in Eingriff drückt, dazu kommen, daß ihm die Bohrma­ schine die Hand verdreht, weil diese ja durch den Ein­ griff der beiden Eingriffsvorrichtungen drehfest mit der Antriebswelle verbunden wird, wenn sich die Mutter in der einen oder der anderen Richtung jeweils nicht mehr weiterdrehen kann.
• Es sind zwar Schrägflächen an den Eingriffsvorrichtungen vorgesehen, die immer wieder ein Außereingrifftreten der beiden Eingriffsvorrichtungen bewirken, sofern die bei­ den Eingriffsvorrichtungen nicht zu stark miteinander in Eingriff gedrückt werden, was aber nicht unwesent­ lich von der Sensibilität des Benutzers abhängt. Wenn der Benutzer recht grob und verhältnismäßig gefühllos mit dem Greifteil umgeht oder sich bei dessen Handhabung mehr oder weniger "verkrampft" verhält, kann es ohne weiteres dazu kommen, daß er sich durch die Übertragung der Drehkraft auf die Bohrmaschine in gefährlicher Wei­ se die Hand verdreht oder daß ihm gewissermaßen die Bohrmaschine "um die Ohren fliegt".

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine schlüssellose Einspannvorrichtung der grundsätzlichen Art, wie sie in dem DE-GM 86 04 458 beschrieben ist, so auszubilden, daß diese bei geringerer Kompliziertheit und kostengünstigerer Herstell­ barkeit in einfacher Weise gegen eine andere schlüssellose Einspannvorrichtung austauschbar und dabei trotzdem nicht so gefährlich wie die schlüssellose Einspannvorrichtung nach dem DE-GM 86 04 458 ist.

Diese Aufgabe wird mit einer schlüssellosen Einspannvorrich­ tung der eingangs genannten gattungsgemäßen Art erfindungs­ gemäß dadurch gelöst, daß das Greifteil lose und drehbar auf dem Hautpteil angebracht ist und sich normalerweise zusammen mit dem Hauptteil dreht, jedoch bei seinem Eingreifen von Hand in seiner Drehung anhaltbar ist, und daß die Feder die eine der beiden Eingriffsvorrichtungen permanent nach der an­ deren Eingriffsvorrichtung zu drückt.

Diese erfindungsgemäße schlüssellose Einspannvorrichtung hat insbesondere folgende Vorteile:

• 1) Dadurch, daß das Greifteil lose und drehbar auf dem Hauptteil angebracht ist, ist der Aufbau der erfindungs­ gemäßen schlüssellosen Einspannvorrichtung einfacher und kostengünstiger als bei einer drehfesten axial ver­ schieblichen Lagerung des Greifteils auf dem Getriebe­ gehäuse einer Bohrmaschine o. dgl.
• 2) Dadurch, daß das Greifteil bei der erfindungsgemäßen schlüssellosen Einspannvorrichtung auf dem Hauptteil angebracht ist und keine Verbindung zum Getriebegehäuse oder zu einem anderen ortsfesten Teil benötigt, ist die schlüssellose Einspannvorrichtung nach der Erfin­ dung durch einfaches Aufschrauben auf die Antrie­ welle beliebig gegen andere Einspannvorrichtungen aus­ tauschbar, insbesondere können schlüssellose Einspann­ vorrichtungen mit unterschiedlichen Einspannweiten gegeneinander in einfachster Weise ausgetauscht werden.
• 3) Dadurch, daß die Feder bei der erfindungsgemäßen Schlüssel­ losen Einspannvorrichtung die eine der beiden Eingriffs­ vorrichtungen permanent nach der anderen Eingriffsvor­ richtung zu drückt und der Benutzer das Greifteil zur Betätigung der Einspannvorrichtung nur drehfest zu hal­ ten braucht, hat die Verhaltensweise des Benutzers im Gegensatz zu der schlüssellosen Einspannvorrichtung nach dem DE-GM 86 04 458 keinerlei Einfluß auf die maxi­ mal auf das Greifteil übertragene Drehkraft. Diese Drehkraft wird vielmehr durch die Kraft der Feder und die Gestaltung der Eingriffsvorrichtungen auf einen für den Benutzer relativ ungefährlichen Wert beschränkt gehalten.
• Was die Gefahr eines Verbrennens anbelangt, so wird diese durch die Art der Handhabung der schlüssellosen Einspannvorrichtung in Verbindung mit der nur begrenz­ ten Drehkraft, die auf das Greifteil übertragen wird, ausgeschaltet. Indem der Benutzer den Elektromotor für die Antriebswelle einschaltet, während er das Greif­ teil fest ergriffen hat, kann es nicht zu einem Ver­ brennen der Hände kommen, wie das geschehen könnte, wenn der Benutzer nach einem mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Greifteil greifen würde. Außerdem kann der Benutzer bei den heutigen Bohrmaschinen, die einen re­ lativ großen Drehzahlbereich haben, zum Betätigen der Einspannvorrichtung eine verhältnismäßig ungefährliche Drehzahl wählen.

Zwar ist aus der US-PS 46 69 932 eine schlüssellose Einspann­ vorrichtung bekannt, bei der aus Sicherheitsgründen keine umlaufende Betätigungshülse verwendet wird, sondern bei der vielmehr durch eine relativ geringe Drehung der Betätigungs­ hülse die beiden Betriebsarten "Spannen bzw. Lösen" und "Bohren" eingestellt werden, wobei in der Betriebsart "Span­ nen bzw. Lösen" die beiden Hülsen, die die Kupplungselemente tragen, durch eine Feder axial gegeneinander gedrückt werden. Jedoch bestehen folgende signifikante Unterschiede zwischen den schlüssellosen Einspannvorrichtungen nach der US-PS 46 69 932 und der Erfindung:

• A) Ein lose und drehbar auf dem Hauptteil angebrachtes Greifteil im Sinne der vorliegenden Erfindung, das sich normalerweise zusammen mit dem Hauptteil dreht und bei seinem Ergreifen von Hand in seiner Drehung anhalt­ bar ist, ist in der schlüssellosen Einspannvorrichtung nach der US-PS 46 69 932 nicht vorhanden.
• Es ist lediglich ein zu ergreifendes Verstellteil vor­ handen, das bei ausgeschalteter Bohrmaschine zwischen den Stellungen "Ein- bzw. Ausspannen" und "Bohren" ver­ stellbar ist.
• Auch der Ring, auf dem die eine Eingriffsvorrichtung vorgesehen ist, ist nicht lose und drehbar auf dem Hauptteil angebracht, sondern drehfest und axial ver­ schieblich auf einer Hülse eines Teils, das mittels Schrauben drehfest auf das vordere Ende des Gehäuses der Bohrmaschine angeschraubt wird.
• B) Ebenso wie die schlüssellose Einspannvorrichtung nach dem DE-GM 86 04 458 ist auch die Einspannvorrichtung nach der US-PS 46 69 932 nicht einfach gegen eine andere Einspannvorrichtung austauschbar, da sie fest mit dem Gehäuse der Bohrmaschine verbunden ist.
• C) Zwar hat die schlüssellose Einspannvorrichtung nach der US-PS 46 69 932 eine Feder, welche den Ring mit der einen Eingriffsvorrichtung nach der Hülse mit der ande­ ren Eingriffsvorrichtung zu drückt, wenn sich die Ver­ stellhülse in der Stellung "Ein- und Ausspannen" be­ findet. Jedoch drückt diese Feder den Ring nur in der Stellung "Ein- und Ausspannen" nach der Hülse zu, in der Stellung "Bohren" aber zieht die Feder den Ring von der Hülse weg. Im Gegensatz hierzu drückt die Feder bei der vorliegenden Erfindung die eine der beiden Eingriffs­ vorrichtungen permanent nach der anderen Eingriffsvor­ richtung zu, unabhängig davon, ob ein Einspannen bzw. Ausspannen erfolgt oder ob gebohrt wird.

Im übrigen können bei der schlüssellosen Einspannvorrichtung nach der Erfindung die Klemmbacken durch Benutzung der Dreh­ kraft des Hauptteils, die von einem Motor zugeführt wird, geöffnet oder geschlossen werden, so daß dadurch die Be­ festigungskraft der Klemmbacken mittels der Drehkraft effek­ tiv und wirksam intensiviert und verstärkt weden kann.

Im einzelnen ist die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Einspannvorrichtung wie folgt:

Wenn das Hauptteil der schlüssellosen Einspannvorrichtung mittels eines elektrischen Motors gedreht wird und wenn der Benutzer in diesem Zustand das Greifteil so erfaßt, daß er die Drehung desselben stoppt, wird die Mutter durch den Ein­ griff zwischen den Eingriffsvorrichtungen, die auf dem Greif­ teil und der Mutter oder einem fest mit der Mutter verbunde­ nen Teil ausgebildet oder angebracht sind, gestoppt. Dadurch beginnt die Mutter, sich relativ zu den Klemmbacken in der Richtung zu drehen, die entgegengesetzt zu derjenigen ist, in welcher sich die Klemmbacken zusammen mit dem Hauptteil drehen. Es ist daher möglich, einen Befestigungsvorgang aus­ zuführen, indem zum Beispiel das Hauptteil in der normalen Richtung gedreht und das Greifteil erfaßt wird, so daß da­ durch bewirkt wird, daß sich die Klemmbacken mittels der Mutter vorwärtsbewegen, und es ist möglich, einen Freigabe­ vorgang auszuführen, indem das Hauptteil in der umgekehrten Richtung gedreht und das Greifteil erfaßt wird, so daß be­ wirkt wird, daß sich die Klemmbacken mittels der Mutter nach rückwärts bewegen. Wenn das Drehmoment der Befestigungskraft nahe dem Ende des Befestigungsvorgangs auf eine gewisse Größe zunimmt, wird die Eingriffsvorrichtung auf der Mutter oder einem fest mit der Mutter verbundenen Teil durch die Dreh­ kraft außer Eingriff mit der Eingriffsvorrichtung auf dem Greifteil gebracht. Nach diesem Außereingrifftreten wird die eine Eingriffsvorrichtung durch die Kraft der Feder erneut in die Eingriffsposition vorgeschoben, so daß die Eingriffs­ teile dieser Eingriffsvorrichtung mit den nächsten entspre­ chenden Eingriffsteilen der anderen Eingriffsvorrichtung auf dem Greifteil kollidieren. Diese Kollision dreht die Mutter kräftig weiter in der Befestigungsrichtung, so daß dadurch weiter die Befestigungskraft der Klemmbacken erhöht wird. In einem Anfangszustand des Freigabevorgangs kollidieren die Ein­ griffsvorrichtungen in einer Weise gegeneinander, die ähnlich wie oben beschrieben ist, so daß dadurch das Lösen oder Lockern der Klemmbacken erleichtert wird.

Auf diese Weise wird der Vorgang des Befestigens oder Freige­ bens eines Werkzeugs mittels der Drehung eines Motors und der einfachen Aktion des Erfassens des Greifteils ausgeführt. Die­ ser Vorgang kann sehr leicht und schnell ausgeführt werden, wobei eine Erhöhung der Kraft, welche zum Befestigen des Werk­ zeugs angewandt wird, ermöglicht wird, so daß das Werkzeug sehr sicher und fest gehalten wird.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand von besonders bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Fig. der 1 bis 7B der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 bis 4B eine erste Ausführungsform der Erfindung; und zwar

Fig. 1 eine im Schnitt dargestellte Seitenansichtdes Auf­ baus;

Fig. 2 eine Stirnansicht des Aufbaus;

Fig. 3A eine rückwärtige Ansicht einer Hülse;

Fig. 3B eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht der in Fig. 3A gezeigten Hülse;

Fig. 4A eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Eingriffsrings;

Fig. 4B eine Stirnansicht des in Fig. 4A gezeigten Ein­ griffsrings;

Fig. 5 bis 7B eine zweite Ausführungsform der Erfindung; und zwar

Fig. 5 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht des Auf­ baus;

Fig. 6A eine rückwärtige Ansicht einer Hülse;

Fig. 6B eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht der in Fig. 6A gezeigten Hülse;

Fig. 7A eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Greifteils; und

Fig. 7B eine Vorderansicht des in Fig. 7A gezeigten Greif­ teils.

In der nun folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungs­ formen sei zunächst unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4B nachstehend eine erste Ausführungsform beschrieben, wobei als erstes auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen wird, wonach das Hauptteil 10 drei Löcher 11 hat, die relativ zur Achse des Hauptteils 10, und zwar vorliegend zu dessen Längsmittelachse, schräg verlaufen und die in der Umfangsrichtung in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind. Klemmbacken 12, die verschiebbar in die drei schrägverlaufenden Löcher 11 einge­ fügt sind, nämlich je eine Klemmbacke 12 in je eines dieser drei Löcher 11, sind mit Außengewindegängen 13 versehen, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Eine Mutter 14 hat die Form eines Rings und besitzt Innengewindegänge 14a, die auf ihrer inne­ ren Oberfläche ausgebildet sind. Die Mutter 14 ist lose in einer in dem Hauptteil 10 ausgebildeten Nut 15 angebracht, während sie sich in Eingriff mit den Außengewindegängen 13 der drei Klemmbacken 12 befindet, welche in das Hauptteil 10 eingefügt sind.

Ein als Eingriffsring ausgebildeter Teil 16 hat eine Mehrzahl von antriebsseitigen Vorsprüngen, die eine erste Eingriffs­ vorrichtung 17 bilden und in gleichen Abständen in der Um­ fangsrichtung des Teils 10 angeordnet und integral, insbeson­ dere einstückig damit, auf dessen Vorderseite und an seinem äußeren Umfang ausgebildet sind, wie in den Fig. 4A und 4B gezeigt ist. Der Teil 16 ist integral an der Mutter 14 be­ festigt, beispielsweise durch Preßsitz oder in einer ähnlichen Weise, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Jeder der Vorsprünge der Eingriffsvorrichtung 17 auf der Antriebsseite ist ein solcher Vorsprung, welcher ein trapezförmiges Profil hat und abge­ schrägte Oberflächen, die an seinen in Umfangsrichtung be­ findlichen Enden ausgebildet sind.

Eine Hülse ist als Greifteil 18 drehbar um den äußeren Umfang des Hauptteils 10 herum angebracht, und sie ist außerdem re­ lativ zu der äußeren Umfangsoberfläche des Teils 16 drehbar. Das Greifteil 18 hat, wie die Fig. 3A und 3B zeigen, die Form eines Zylinders mit einer vorderen Wand 18a und drei ab­ triebsseitigen Vorsprüngen, die eine zweite Eingriffsvorrich­ tung 19 bilden und in Eingriff mit den die erste Eingriffs­ vorrichtung 17 bildenden antriebsseitigen Vorsprüngen des Teils 16 gebracht werden können. Die Vorsprünge der Eingriffs­ vorrichtung 19 sind integral auf der inneren Oberfläche der vorderen Wand 18a, insbesondere einstückig mit derselben, aus­ gebildet. Die drei abtriebsseitigen Vorsprünge der Eingriffs­ vorrichtung 19 sind in der Umfangsrichtung in gleichen Ab­ ständen voneinander angeordnet, und jeder von ihnen hat ein trapezförmiges Profil und abgeschrägte Oberflächen, die an seinen in Umfangsrichtung gelegenen Enden ausgebildet sind.

Ein Haltering 20 mit einem Paar freier Endteile ist in einem rückwärtigen Endteil des Greifteils 18 angebracht oder in diesen Endteil eingesetzt. Eine Feder 21 ist in einem zu­ sammengedrückten Zustand zwischen einem Federaufnahmeteil 22 und dem Haltering 20 eingefügt, so daß dadurch das Greifteil 18 permanent nach rückwärts gedrückt wird, und demgemäß wer­ den die abtriebsseitigen Vorsprünge der Eingriffsvorrichtung 19 permantent nach den antriebsseitigen Vorsprüngen der Ein­ griffsvorrichtung 17 gedrückt. Eine unterlegscheiben- oder -ringartige Platte 23 ist im Preßsitz in das Greifteil 18 ein­ gesetzt und zwischen dem rückwärtigen Ende des Hauptteils 10 und demjenigen des Greifteils 18 positioniert. Die unterleg­ scheiben- oder -ringartige Platte 23 dient als ein staub­ sicheres Teil, d. h. zum Verhindern, daß Staub in das Innere des Greifteils 18 eintritt.

Schließlich ist eine Antriebswelle 24, die mittels eines Elektromotors (nicht dargestellt) angetrieben und gedreht wird, in den rückwärtigen Teil des Hauptteils 10 eingeschraubt und daran befestigt.

Als nächstes sei die Betätigungs- und Funktionsweise der obi­ gen ersten Ausführungsform beschrieben:
Zunächst sei der Vorgang des Befestigens eines Werkzeugs, beispielsweise eines Bohrers, mittels der Klemmbacken 12 nach­ stehend beschrieben. Es sei angenommen, daß dann, wenn die Mutter 14 im Uhrzeigersinn b, bezogen auf die Ansicht der Fig. 2, gedreht wird, die Klemmbacken 12, bezogen auf die Ansicht der Fig. 1, nach rechts vorgeschoben werden und das Werkzeug (nicht dargestellt) befestigen, und daß die Klemm­ backen 12 dadurch geöffnet worden sind, daß sie aus der in Fig. 1 gezeigten Position nach links bewegt worden sind. In diesem geöffneten Zustand betätigt der Benutzer einen Stromversor­ gungsschalter derjenigen baulichen Einheit, in welcher der die Antriebswelle 24 drehende Elektromotor vorgesehen ist, während er dieselbe mittels einer Hand greift, und das Haupt­ teil 10 wird durch die Antriebswelle 24 in der entgegenge­ setzten Richtung c, bezogen auf die Ansicht der Fig. 2, ge­ dreht. In Ansprechung auf diese Drehung drehen sich die drei Klemmbacken 12 integral mit dem Hauptteil 10 in der gleichen Richtung, und die Mutter 14, die sich in Eingriff mit den Klemmbacken 12 befindet, sowie der Teil 16, der integral, ins­ besondere einstückig, mit der Mutter 14 ist, drehen sich auch in der gleichen Richtung. Auch das Greifteil 18 dreht sich in der gleichen Richtung, da die Feder 21 den Eingriff zwi­ schen den abtriebsseitigen Vorsprüngen der Eingriffsvorrich­ tung 19, die in dem Greifteil 18 ausgebildet sind, und den an­ triebsseitigen Vorsprüngen der Eingriffsvorrichtung 17 des Teils 16 aufrecht erhält, so daß die abtriebs- und antriebs­ seitigen Vorsprünge miteinander kämmen.

In diesem Zustand erfaßt der Benutzer das sich drehende Greif­ teil 18 und stoppt dadurch die Drehbewegung desselben. Durch das Kämmen zwischen den Vorsprüngen der Eingriffsvorrichtungen 17 und 19 stoppt dieses Erfassen auch die Drehung der Mutter 14 und des Teils 16, die sich bisher in der oben beschriebenen Weise gedreht haben. Daher beginnt die Mutter 14, sich re­ lativ zu den Klemmbacken 12, die sich im Gegenuhrzeigersinn c drehen, im Uhrzeigersinn b zu drehen, und auf diese Wei­ se wird bewirkt, daß sich die Klemmbacken 12 und die Mutter 14, bezogen auf die Ansicht der Fig. 1, nach rechts bewe­ gen, und zwar durch das Kämmen oder den Gewindeeingriff zwischen den Innengewindegängen 14a der Mutter 14 und den Außengewindegängen 13 der Klemmbacken 12. Wenn sich die Klemmbacken 12 nach vorwärts bewegen (d. h. also, bezogen auf die Ansicht der Fig. 1, nach rechts) dann kommen sie schließlich in Anlage an der äußeren Umfangsoberfläche des Werkzeugs, das zwischen die Klemmbacken 12 eingefügt worden ist, und befestigen das Werkzeug an der Einspannvorrichtung.

Wenn die Befestigungskraft ein gewisses oder vorbestimmtes Drehmoment erreicht, nimmt der Kämmwiderstand zwischen der Mutter 14 und den Außengewindegängen 13 der Klemmbacken 12 zu, die Drehkraft in der gleichen Richtung, wie es die Drehrichtung b der Klemmbacken 12 ist, erhöht sich in der Mutter 14. Wenn diese Drehkraft die Eingriffskraft der Vor­ sprünge der Eingriffsvorrichtung 17 und 19, welche durch die Druckkraft der Feder 21 erzeugt wird, überschreitet, werden die Vorsprünge der Eingriffsvorrichtungen 17 und 19 gegen die Druckkraft der Feder 21 außer Eingriff voneinan­ der gebracht. Dieses Außereingriffgelangen oder Lösen er­ möglicht es den antriebsseitigen Vorsprüngen der Eingriffs­ vorrichtung 17, sich in der gleichen Richtung wie das Haupt­ teil 10 zu drehen und mit den nächsten abtriebsseitigen Vor­ sprüngen der Eingriffsvorrichtung 19 zu kollidieren. Da die abtriebsseitigen Vorsprünge stationär sind, dreht die stoßen­ de Kraft, welche durch die Kollision bewirkt wird, die an­ triebsseitigen Vorsprünge und demgemäß die Mutter 14 in der zur Drehung der Klemmbacken 12 entgegengesetzten Richtung, so daß dadurch die Befestigungskraft der Klemmbacken wei­ ter erhöht wird. Wenn die Hülse 18 weiter erfaßt gehalten wird, werden die Kollision und das Außereingrifftreten der Vorsprünge der Eingriffsvorrichtungen 17 und 19 wiederholt, so daß die Befestigungskraft der Klemmbacken 12 weiter er­ höht wird, weil die Drehgeschwindigkeit der durch den Elek­ tromotor gedrehten Antriebswelle 24 hoch ist. Auf diese Weise kann das Werkzeug, beispielsweise ein Bohrer, straff und fest mittels der Klemmbacken 12 gehalten werden. Die Befestigungskraft kann in gewünschter Weise dadurch einge­ stellt werden, daß man den Druck der Feder 21 oder den Win­ kel der auf den Vorsprüngen der Eingriffsvorrichtungen 17 und 19 ausgebildeten abgeschrägten Oberflächen verändert.

Als nächstes sei der Vorgang des Entfernes des Werkzeugs durch Lösen der Klemmbacken 12 aus dem Zustand, in welchem die Klemmbacken 12 das Werkzeug fest und straff halten, be­ schrieben.

Dieser Vorgang wird dadurch gestartet, daß man den Strom­ versorgungsschalter des Elektromotors so umschaltet, daß die Antriebswelle 24 und das Hauptteil 10 in der zum obigen Fall entgegengesetzten Richtung gedreht werden, d. h., bezogen auf die Ansicht der Fig. 2, im Uhrzeigersinn b. Danach er­ faßt der Benutzer das Greifteil 18 mit der anderen Hand in einer Weise, die gleichartig wie die oben beschriebene Wei­ se ist. Dann wird zunächst bewirkt, daß die Vorsprünge der Eingriffsvorrichtungen 17 und 19 außer Eingriff kommen und gegeneinander kollidieren, so daß eine starke Drehkraft auf die Mutter 14 in der Richtung angewandt wird, die entgegen­ gesetzt zu derjenigen der Drehung der Klemmbacken 12 ist, so daß dadurch der Kämmwiderstand zwischen den Innengewinde­ gängen 14a der Mutter 14 und den Außengewindegängen 13 der Klemmbacken 12 vermindert wird. Wenn der Widerstand kleiner als die Druckkraft der Feder 21 wird, stoppt die Mutter 14 relativ zu dem Greifteil 18. Wenn sich die Klemmbacken 12 danach weiter drehen, beginnt die Mutter 14, sich relativ zu den Klemmbacken 12 im Gegenuhrzeigersinn c entgegenge­ setzt zu der Drehrichtung b der Klemmbacken 12 zu drehen, so daß sich die Klemmbacken 12, bezogen auf die Ansicht der Fig. 1, nach links bewegen, wodurch die Befestigungskraft des Werkzeugs vermindert und das Werkzeug freigegeben wird.

Es sei nun nachstehend eine zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 7B beschrieben.

In dieser Ausführungsform sind das Hauptteil 10, die schräg­ verlaufenden Löcher 11, die Klemmbacken 12, die Außengewin­ degänge 13 und die Mutter 14 die gleichen Bauteile wie in der ersten Ausführungsform. Eine Hülse 25 ist drehbar um den äußeren Umfang des Hauptteils 10 herum angebracht. Wie aus den Fig. 6A und 6B ersichtlich ist, hat die Hülse 25 die Form eines Zylinders. Die Mutter 14 ist an der inneren Ober­ fläche eines vorderen Teils der Hülse 25 befestigt, und eine Mehrzahl von antriebsseitigen Eingriffsteilen einer ersten Eingriffsvorrichtung 26, die gleichartig oder ähnlich wie die oben beschriebenen antriebsseitigen Vorsprünge der Ein­ griffsvorrichtung 17 sind, sind integral auf der Oberfläche eines rückwärtigen Teils der Hülse 25, insbesondere ein­ stückig mit dieser Oberfläche, in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet.

Ein gehäuseartiges Greifteil 27 ist lose um den äußeren Um­ fang eines rückwärtigen Teils des Hauptteils 10 angebracht, und ein äußerer Umfangsteil des Greifteils 27 ist lose auf dem äußeren Umfang eines rückwärtigen Teils der Hülse 25 an­ gebracht. Wie in den Fig. 7A und 7B gezeigt ist, hat das Greifteil 27 eine Mehrzahl von radialen Nuten 28, die auf der inneren Oberfläche der rückwärtigen Wand in gleichen Ab­ ständen in der Umfangsrichtung derselben ausgebildet sind. Das Greifteil 27 wird an einem Außereingrifftreten mit dem Hauptteil 10 durch einen Schnapp- oder Federring 29 gehin­ dert, der an dem rückwärtigen Teil des Hauptteils 10 ange­ bracht ist. Je ein Eingriffsteil einer zweiten Eingriffs­ vorrichtung 30 ist in jeder Nut 28 des Greifteils 27 so vor­ gesehen, daß es in der Radialrichtung gleiten kann und damit in der Radialrichtung verschiebbar ist. Jedes Eingriffsteil der Eingriffsvorrichtung 30 hat vorliegend die Form eines rechteckigen Rohrs, das nur an seinem Boden geöffnet ist, wie Fig. 5 zeigt, und es wird mittels eienr Feder 31 perma­ nent nach auswärts gedrückt. Die Eingriffsteile, welche die Eingriffsvorrichtung 30 bilden, sind in einer solchen Weise positioniert, daß sie mit den antriebsseitigen Eingriffs­ teilen, welche die Eingriffsvorrichtung 26 bilden und auf der Hülse 25 ausgebildet sind, in Eingriff treten können. Ein Flansch 32, welcher die Eingriffsteile so führt, daß sie daran gehindert werden, nach einwärts ab- oder auszuweichen, ist integral auf einem rückwärtigen Teil des Hauptteils 10, insbesondere einstückig mit demselben, ausgebildet.

Die antriebsseitigen Eingriffsteile der Eingriffsvorrichtung 26, die in dieser Ausführungsform in der Hülse 25 ausgebildet sind, entsprechen den antriebsseitigen Vorsprüngen der Ein­ griffsvorrichtung 17, die in der ersten Ausführungsform in der Mutter 14 ausgebildet sind, während die Eingriffsteile der Eingriffsvorrichtung 30 den abtriebsseitigen Vorsprüngen der Eingriffsvorrichtung 19 entsprechen, die in dem Greif­ teil 18 der ersten Ausführungsform ausgebildet sind, und die Federn 31 entsprechen der Feder 21 der ersten Ausführungs­ form. Daher kann die Befestigungskraft der Klemmbacken 12 im Verlauf der Betätigung in gleichartiger Weise, wie das im Falle der ersten Ausführungsform geschieht, erhöht wer­ den, indem das Hauptteil 10 im Gegenuhrzeigersinn b in der gleichen Richtung wie im Fall der ersten Ausführungsform gedreht wird, und indem das Greifteil 27 von Hand erfaßt wird. In umgekehrter Weise kann die Befestigungskraft der Klemmbacken 12 durch einen Betätigungsverlauf vermindert werden, der gleichartig wie derjenige im Falle der ersten Ausführungsform ist, indem das Hauptteil 10 im Uhrzeiger­ sinn gedreht und das Greifteil 27 von Hand erfaßt wird.

Claims (2)

1. Schlüssellose Einspannvorrichtung, umfassend:

   • a) ein drehangetriebenes zylindrisches Hauptteil (10), innerhalb dessen eine Mehrzahl von schrägverlaufenden Löchern (11) ausgebildet ist, in welche Klemmbacken (12) eingefügt sind, und eine an dem Hauptteil (10) vorgesehene Mutter (14), welche in Eingriff mit Außen­ gewindegängen (13) ist, die auf den rückwärtigen Tei­ len der Klemmbacken (12) ausgebildet sind, wobei die Mutter (14) in einer normalen oder einer umgekehrten Richtung drehbar ist, so daß sich die Klemmbacken (12) entweder zum Befestigen eines Werkzeugs nach vorwärts bewegen, indem sich ihre Vorderteile schließen, oder sich die Klemmbacken (12) zum Freigeben des Werkzeugs nach rückwärts bewegen, indem sich ihre Vorderteile öffnen;
   • b) ein Greifteil (18; 27), das um den äußeren Umfang des Hauptteils (10) und/oder einer um das Hauptteil (10) herum angeordneten Hülse (25) vorgesehen und von Hand ergreifbar ist;
   • c) ein Paar von gegenüberliegenden Eingriffsvorrichtungen (17, 19; 26, 30), die auf der Mutter (14) oder einem an der Mutter (14) befestigten Teil (16; 25) einer­ seits und auf oder an dem Greifteil (18; 27) anderer­ seits vorgesehen und in der Lage sind, miteinander in Eingriff oder voneinander außer Eingriff zu treten; und
   • d) wenigstens eine Feder (21; 31), die auf einer (30) der beiden Eingriffsvorrichtungen (26, 30) oder auf einem Teil (18), welches mit einer (17) der beiden Ein­ griffsvorrichtungen (17, 19) integral ist, vorgesehen und so angeordnet ist, daß sie die eine (17; 30) der beiden EingriffsVorrichtungen (17, 19; 26, 30) perma­ nent in einer vorbestimmten Richtung drückt;
2. dadurch gekennzeichnet, daß das Greifteil (18; 27) lose und drehbar auf dem Hauptteil (10) angebracht ist und sich normalerweise zusammen mit dem Hauptteil (10) dreht, jedoch bei seinem Ergreifen von Hand in seiner Dre­ hung anhaltbar ist, und daß die Feder (21; 31) die eine (17; 30) der beiden Eingriffsvorrichtungen (17, 19; 26, 30) permanent nach der anderen Eingriffsvorrichtung (19; 26) zu drückt.