DE60037950T2 - Bohrantrieb Futter - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Bohrschrauberfutter-Mechanismus gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, und wie aus der GB-A-2 199 766 bekannt. Weiterhin bezieht sie sich auf einen Bohrschrauber mit einem solchen Futter. Die Erfindung hat insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, Bedeutung für ein solches Futter, wie es für Heimwerkererzeugnisse und Ähnliches zur Anwendung kommt.
  • Futter für das Halten eines Bohrers oder eines Schraubendrehers sind seit vielen Jahren bekannt. Auf dem Heimwerkermarkt umfassen die Futter allgemein einen inneren, zylindrischen, hohlen Kern mit mehreren unter einem Winkel gehaltenen Backen. Die Backen können sich in den hohlen Kern hinein und aus ihm heraus bewegen und dadurch einen Werkzeugeinsatz festklemmen. Um die Backen vorwärtszubewegen oder zurückzuziehen, weisen sie einen mit Gewinde versehenen Abschnitt auf. Dieser mit Gewinde versehene Abschnitt wirkt mit einem mit Gewinde versehenen Klemmhülsenelement zusammen, das allgemein rund um den Umfang der Backen herum gehalten wird und frei drehen kann, aber bisher axial unbeweglich ist. Daher wirkt bei Drehen des Klemmhülsenelements das Gewinde, um die Backen vorzuschieben oder zurückzuziehen.
  • Wenn auch die vorher angeführte Weise des Vorschiebens oder Zurückziehens der Backen allgemein akzeptabel ist, leidet sie unter einigen Mängeln. Damit das Futter Werkzeugeinsätze mit verschiedenen Durchmessern aufnehmen kann, variiert der Grad des Vorschiebens oder Zurückziehens der Backen, um diese Werkzeugeinsätze mit verschiedenen Durchmessern zu greifen. Werkzeugeinsätze mit großen Durchmessern machen es erforderlich, dass die Backen weiter zurückgezogen, aber nicht sehr weit vorgeschoben werden, um den Werkzeugeinsatz an seinem Platz zu halten. Umgekehrt macht es ein Werkzeugeinsatz mit kleinem Durchmesser erforderlich, dass die Backen ziemlich weit in den hohlen Zylinder vorgeschobenen werden, bevor sie den Werkzeugeinsatz ergreifen. Gleichermaßen muss bei einem Werkzeugeinsatz mit kleinem Durchmesser das Zurückziehen der Backen nicht sehr weit erfolgen, um den Werkzeugeinsatz freizugeben.
  • Im Allgemeinen muss der Benutzer des Futter-Mechanismus' die Backen um einen passenden Abstand vorschieben oder zurückziehen, abhängig von dem Durchmesser des ergriffenen Werkzeugeinsatzes.
  • Die GB-A-2 199 766 offenbart ein Futter mit drei Backen, die vorgeschoben oder zurückgezogen werden, abhängig von der Bewegung eines Backenträgers durch die Steuerung einer Gewindewelle. Eine Drehung der Welle verursacht eine gleichzeitige Bewegung des Backenträgers, um die Backen vorzuschieben oder zurückzuziehen. Es wird jedoch, außer dem auf die Gewindewelle ausgeübten Drehmoment, kein Mittel zur Verfügung gestellt, das die Backen entweder in ihrer zurückgezogenen oder in ihrer vorgeschobenen Stellung verriegelt.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den oben beschriebenen Mangel durch das Vorsehen eines Bohrschrauberfutter-Mechanismus zu verringern, wobei der Grad des Vorschiebens oder Zurückziehens der Backen automatisch ausgeglichen wird, die Kraft, mit der der Werkzeugeinsatz durch die Backen ergriffen wird, jedoch nicht von diesem Vorschieben oder Zurückziehen abhängig ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird deshalb ein Bohrschrauber futter-Mechanismus zur Verfügung gestellt, der die Merkmale von Anspruch 1 umfasst.
  • Die Backenverriegelungsmittel weisen einen Griff auf, der betätigbar ist, um zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung bewegt zu werden. Das ermöglicht einem Heimwerker eine bequeme Verwendung des Mechanismus'.
  • Die Backenverriegelungsmittel sind betriebsmäßig mit dem Backenbetätiger gekoppelt und veranlassen, dass der Backenbetätiger sich entlang der Achse des zylindrischen Elements bewegt, wenn die Backenverriegelungsmittel zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung bewegt werden. Das ermöglicht ein gradliniges Vorschieben oder Zurückziehen der Backen, ohne dass die Notwendigkeit einer Drehung um die zentrale axiale Bohrung gegeben ist.
  • Vorteilhafterweise ist der Griff mit einem schwenkbaren Betätiger verbunden, der unter Einwirkung des Griffs, der sich zwischen der offenen und geschlossenen Stellung bewegt, schwenken kann, um dabei die Backen in deren jeweiligen Bohrungen vorzuschieben oder zurückzuziehen. Außerdem kann der schwenkbare Betätiger eine axiale Bewegung des Backenbetätigers verursachen.
  • Die Backenverriegelungsmittel haben einen Überzentrierverriegelungsmechanismus. Das ermöglicht ein starres Klemmen der Backen um einen Werkzeugeinsatz.
  • Vorteilhafterweise umfassen die Backenverriegelungsmittel ein einstellbares Vorspannmittel zum Einstellen des Ausmaßes des Überstandes der Backen in die zentrale axiale Bohrung. Außerdem können die Backenverriegelungsmittel ein Paar zusammenwirkender Keilelemente umfassen, die sich gegeneinander verriegeln können.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun lediglich in Form eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
  • 1 eine Explosionsansicht der Hauptbestandteile eines Futters gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 die Komponenten von 1, jedoch in zusammengesetzter, nicht auseinander gezogener Form zeigt;
  • 3(a) und 3(b) eine schematische Ansicht des Futtergehäuses der 1 und 2 von hinten und 3(c) einen Schnitt durch die Darstellung von 2 entlang der Linie x-x zeigen;
  • 4 und 5 jeweils ein Futter gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, bei dem die Backen vorgeschoben und dann zurückgezogen sind;
  • 6 das Futter der 4 und 5 gekoppelt mit einem manuell betätigbaren Betätigungsmittel mit zurückgezogenen Backen zeigt;
  • 7 das Futter der 4 und 5, gekoppelt mit einem manuell betätigbaren Betätigungsmittel mit vorgeschobenen Backen zeigt;
  • 7(a) das Konzept des Überzentrierens des Backenverriegelungsmittels zeigt;
  • 8 schematisch einen Bohrschrauber mit einem Futter gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Backen in ihrer vorgeschobenen Stellung zeigt;
  • 9 schematisch einen Bohrschrauber mit einem Futter gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mit den Backen in ihrer zurückgezogenen Stellung zeigt und
  • 10 schematisch eine Schaltung für die Verwendung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Nun auf die 1, 2 und 3 Bezug nehmend ist ersichtlich, dass ein Bohrschrauberfutter-Mechanismus gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ein zylindrisches Element, ein Futtergehäuse 2 mit einer zentralen Axialbohrung 4 dadurch aufweist. Die zentrale Axialbohrung 4 ist ausgebildet entlang der Achse 5. Das Futtergehäuse 2 hat mehrere weitere Bohrungen 6 darin ausgebildet. Die Bohrungen selbst sind geradlinig, jedoch bezüglich zu der zentralen Axialbohrung 4 geneigt. Das ist am deutlichsten aus den 3a und 3b ersichtlich.
  • Jede der weiteren Bohrungen 6 kann mit jeweils einer der mehreren Futterbacken 8 zusammenwirken. Es ist ersichtlich, dass drei weitere Bohrungen 6 vorhanden sind und daher drei Futterbacken 8. Jede der Futterbacken 8 kann sich in seiner jeweiligen weiteren Bohrung 6 so bewegen, dass sie vorgeschoben oder zurückgezogen werden kann. Obwohl es möglich ist, dass jede Backe 8 einzeln vorgeschoben und zurückgezogen werden kann, werden in der hierin dargestellten Ausführung die Backen gleichzeitig vorgeschoben und zurückgezogen. Diese gleichzeitige Bewegung wird durch Zusammenwirken zwischen jeder Backe 8 und einem Bakenbetätiger 10 erreicht.
  • Insbesondere aus 1 ist ersichtlich, dass der Backenbetätiger mehrere sich radial erstreckende Kanäle 12 aufweist, die darin ausgebildet sind. Tatsächlich sind im vorliegenden Beispiel drei solcher Kanäle 12 vorhanden (weil drei Backen 8 vor handen sind). Jede Backe 8 wirkt mit einem jeweiligen Kanal 12 durch eine Abflachung 14 in Längsrichtung zusammen, die nahe dem hinteren Ende jeder Backe 8 ausgebildet ist. Die Abflachung 14 befindet sich in dem Kanal 12. An jeder Seite der Abflachung 14 ist der vollständige Durchmesser der Backe 8 vorhanden und das verhindert jede Relativbewegung zwischen der Backe 8 und dem Backenbetätiger 10 in Längsrichtung der Backe (und tatsächlich auch entlang der Achse 5).
  • Aus 1 ist jedoch zu erkennen, dass jede Backe 8 in der Lage ist, sich radial in Bezug auf den Backenbetätiger 10 in seinem jeweiligen Kanal 12 zu bewegen. Das ist deswegen so, weil die Abflachung 14 sich in dem Kanal 12 radial nach innen und nach außen bewegen kann. Diese Bewegung wird nachfolgend noch ausführlicher beschrieben.
  • Ein vorteilhaftes Merkmal der in den Zeichnungen dargestellten Erfindung, das jedoch nicht zwingend ist, um die Aufgaben der Erfindung zu erreichen, ist das Einbeziehen einer Druckplatte 16. Der Zweck der Druckplatte 16 ist, eine darauf ausgeübte Kraft in eine Kraft für das Bewegen des Backenbetätigers 10 umzuwandeln. Die Druckplatte 16 hat Zapfen 18, deren Zweck nachfolgend noch weiter beschrieben wird.
  • Nun auch auf die 4 und 5 Bezug nehmend, wird der Betrieb des Futters beschrieben (Aus Gründen der Deutlichkeit ist die Druckplatte 16 weder in 4 noch in 5 dargestellt). 4 zeigt die Situation, wenn die Backen 8 in ihren jeweiligen Bohrungen 6 vorgeschoben sind, und 5 zeigt die Situation, wenn die Backen 8 in ihren jeweiligen Bohrungen 6 zurückgezogen sind.
  • Ausgehend von 5, in der die Backen zurückgezogen sind, ist ersichtlich, dass das linke Ende der Backe 8 sich nicht nach vorn und über die Begrenzungen des zylindrischen Futtergehäuses 2 hinaus erstreckt. In dieser Stellung ragen die Backen insgesamt nicht in die zentrale Axialbohrung 4 vor. Das bedeutet, dass ein Schraubendrehereinsatz oder ein Bohrereinsatz (nicht dargestellt) in die Bohrung 4 des Futtergehäuses gesteckt werden kann. Der Benutzer muss dann den Backenbetätiger 10 vorschieben, um die Backen 8 in ihrer jeweiligen Bohrung 6 vorzuschieben, so dass sich die Backen durch ihre geneigten Bohrungen 6 vorschieben, um schließlich über die Begrenzungen des Futtergehäuses 2 hinauszuragen. 3c zeigt das deutlicher. Aus 3c ist ersichtlich, dass das Vorschieben der Backen diese sowohl in radialer Richtung nach innen und in axialer Richtung entlang der zentralen Bohrungsachse 4 bewegt.
  • Es ist natürlich so, dass, wenn ein Bohrer oder ein Schraubendrehereinsatz in die Bohrung 4 eingesetzt ist, wenn sich die Backen 8 entlang der weiteren Bohrung 6 vorschieben, die Backen 8 schließlich den Einsatz (nicht dargestellt) festspannen und sie sich daher nicht in der in 4 dargestellten Stellung befinden. Das ist von Fachleuten leicht zu erkennen.
  • Während 3c darstellt, wie die Schrägstellung der Backen 8 relativ zu der zentralen Axialbohrung 4 es den Backen ermöglicht, sich nicht nur axial, sondern auch radial zu der zentralen Achse 5 zu bewegen, wenn sie vorgeschoben oder zurückgezogen werden, zeigen die 3a und 3b die radiale Bewegung deutlicher. In 3a ist der Backenbetätiger 10 vorgeschoben und daher sind auch die Backen 8 in ihren jeweiligen Bohrungen 6 vorgeschoben und somit ragen die Backen 8 über die Begrenzungen der zentralen Axialbohrung 4 (siehe 3c) hervor. Somit zeigt 3a den Fall, wenn sich die Rückseite jeder Backe 8 radial nach innen zu der zentralen Achse 5 hin befindet. Das ist deswegen zu verstehen, weil die Abflachungen der jeweiligen Backen 8 sich radial zu der zentralen Achse 5 hin durch den jeweiligen Schlitz in dem Backenbetätiger 10 bewegt haben.
  • Umgekehrt zeigt 3b die Situation, in der sich jede Backe 8 radial nach außen bewegt hat, wenn der Backenbetätiger 10 zurückgezogen wird, wodurch jede Backe 8 in ihrer jeweiligen Bohrung 6 zurückgezogen wird.
  • Weiter auf 3c Bezug nehmend, ist gezeigt, dass die Form des Backenbetätigers so gewählt ist, dass sie im Wesentlichen konisch ist. Tatsächlich werden die Backen 8 in Bezug auf den Backenbetätiger 10 durch die Schlitze 12 und die Abflachungen 14 so gehalten, dass die zentrale Achse 7, entlang der sich jede Backe 8 bewegt, senkrecht zu der Stellung der Stirnfläche des Backenbetätigers 10 ist. 3c zeigt, wie die Ebene 9 der Stirnfläche des Backenbetätigers 10 sich bei neunzehn Grad zu der Achse 7 der Backe 8 befindet.
  • Es ist so zu verstehen, dass der Winkel von fünfzehn Grad zwischen der Achse 5 und 7 unabhängig von der Stellung jeder Backe 8 in der Bohrung 6 (und daher der axialen Position der Stirnfläche des Backenbetätigers 10 entlang der Welle 20, auf welcher er angebracht ist) beibehalten wird. Obwohl im vorliegenden Beispiel fünfzehn Grad gewählt sind, ist jede geeignete Stellung akzeptabel, solange sie über die Bewegung der Backen und des Stirnfläche des Backenbetätigers beibehalten wird.
  • Nun auch auf 6 und 7 Bezug nehmend, wird beschrieben, wie das Hinzufügen der Druckplatte 16 das Vorschieben und Zurückziehen der Backen 8 zu einer einfachen, praktischen Sache macht. Die Druckplatte 16 sitzt auf der Rückseite des Klemmhülsenele ments 26, das Bestandteil des Backenbetätigers 10 ist. Die hintere Welle 20 kann in einem Stück mit dem Futtergehäuse 2 gebildet sein oder ein gesondertes Bauteil sein. Tatsächlich kann sich die zentrale Axialbohrung 4 des Futtergehäuses 2 in die hintere Welle 20 erstrecken oder nicht. In jedem Fall ist ersichtlich, dass die Druckplatte 16 konzentrisch zu der zentralen Achse 5 der Axialbohrung 4 ist. Auf diese Weise kann somit die Druckplatte 16 sich axial entlang der Welle 20 in jede Richtung verschieben. Vorzugsweise ist ein Drucklager zwischen dem Bakenbetätiger 10 und der Druckplatte 16 vorgesehen, um die mögliche Drehung des Futtergehäuses 20, der Backen 8 und des Backenbetätigers 10 relativ zu der sich nicht drehenden Druckplatte 16 zu unterstützen. Vorzugsweise weist die Druckplatte 16 auch eine Buchse 22 auf, um als Lagerfläche zwischen sich und dem drehbaren Backenbetätiger 10 zu wirken.
  • Die Druckplatte 16 ist mit dem Backenbetätiger 10 durch beliebige geeignete Mittel gekoppelt. In dem dargestellten Beispiel weist der Backenbetätiger 10 eine ringförmige Aussparung 24 auf, die auf dem Klemmhülsenelement 26 so ausgebildet ist, dass die Druckplatte 16 an das Klemmhülsenelement 26 über die ringförmige Aussparung 24 hinaus gestoßen wird und dann wird ein Sprengring 28 rund um die ringförmige Aussparung 24 eingerastet, um die Druckplatte 16 an ihrem Platz auf dem Klemmhülsenelement 26 zu halten. Von Fachleuten ist natürlich zu erkennen, dass das Klemmhülsenelement 26 auch eine Innenbuchse aufweisen kann, weil diese nun direkt die hintere Welle 20 kontaktieren kann. Ob die Druckplatte 16 dauerhaft in dieser Weise mit dem Backenbetätiger 10 gekoppelt wird, ist ein wahlweises Merkmal. Es ist möglich, dass die Druckplatte 16 selbst direkt die hintere Welle 20 berührt und einfach den Backenbetätiger 10 durch andere Mittel schiebt oder zieht.
  • Wenn man die 6 und 7 vergleicht und gegenüberstellt, ist zu erkennen, dass in 6 die Backen 8 von dem Futtergehäuse 2 zurückgezogen sind, während in 7 die Backen 8 in dem Futtergehäuse 2 (und damit über seine Begrenzungen hinaus) vorgeschoben sind. Es ist ersichtlich, dass eine unterschiedliche Futterkonfiguration in den 6 und 7 erreicht wird, indem der Backenbetätiger 10 nach rechts von der Welle in 6 bewegt wird, während in 7 der Backenbetätiger 10 nach links von der hinteren Welle 20 bewegt wird. Das bedeutet, dass in 6 der Backenbetätiger 10 die Backen so zieht, dass sie in ihren jeweiligen Bohrungen 6 zurückgezogen werden, während in 7 der Backenbetätiger 10 die Backen 10 so schiebt, dass sie in ihren jeweiligen Bohrungen 6 vorgeschoben werden.
  • Das Mittel, mit dem der Backenbetätiger 10 vorgeschoben oder zurückgezogen wird (oder, gesehen beim Betrachten der 6 und 7, sich nach links oder rechts entlang der hinteren Welle 20 bewegt), wird im vorliegenden Beispiel durch Zusammenwirken zwischen dem an der Druckplatte 16 angebrachten Zapfen 18 und einem Backenverriegelungsmittel, hier eine Schwenkhebelanordnung 3260, erreicht. Weil jedes geeignete Mittel zum Vorschieben oder Zurückziehen des Backenbetätigers 10 durch Ausüben einer Kraft auf die Druckplatte 16 verwendet werden kann, ist der hierin dargestellte Hebelmechanismus einfach ein Beispiel für eines der vielen Mittel, durch welche das erreicht werden kann.
  • Der Schwenkhebelmechanismus weist einen ersten Griff 32, der schwenkbar mit der Betätigerplatte 34 gekoppelt ist, und einem Verriegelungskeilmechanismus auf, der allgemein mit 36 bezeichnet ist (der jedoch im Detail hierin nachfolgend beschrieben wird).
  • Wenn man 6 mit 7 vergleicht, ist ersichtlich, dass sich in 6 der Handgriff 32 in der offenen Stellung befindet, wodurch die Betätigerplatte 34 im Uhrzeigersinn relativ zu einem ersten Schwenkpunkt 38 geschwenkt und dadurch der Backenbetätiger 10 und jede Backe 8 zurückgezogen werden, wogegen in 7 sich der Handgriff 32 in einer geschlossenen Stellung befindet, wodurch die Betätigerplatte 34 entgegen dem Uhrzeigersinn relativ zu einem ersten Schwenkpunkt 38 geschwenkt und dadurch der Backenbetätiger 10 und jede Backe 8 vorgeschoben werden.
  • Ein wichtiger Aspekt des in 6 und 7 dargestellten Backenverriegelungsmechanismus ist, dass das Vorschieben der Backen 8 gestoppt wird, wenn ein Einsatz, der in die zentrale Axialbohrung 4 eingesetzt ist, erreicht wird und eine Klemmkraft auf die Backen ausgeübt werden kann, unabhängig vom Grad des Eindringens der Backen 10 in die zentrale Axialbohrung 4. Das bedeutet, dass die Backen 8 in ihren jeweiligen Bohrungen 6 unabhängig vom Grad des Vorstehens der Backen 8 in die zentrale Axialbohrung 4 verriegelt werden können. Das bietet einen wesentlichen Vorteil, weil die Backen 8 wirksam, automatisch den Werkzeugeinsatz festspannen, der in die zentrale Axialbohrung eingesetzt ist und eine bekannte oder vorgegebene Kraft für diesen Einspannvorgang, unabhängig vom Durchmesser des Einsatzes ausüben. Der Betrieb des Mechanismus wird nachfolgend beschrieben.
  • Ausgehend von 6, in welcher sich die Backen in ihr offenen Stellung befinden, wird dann zum Schließen der Backen 8 der Griff 32 so bewegt, dass er um die Schwenkpunkte 40 und 87 in einer Richtung allgemein entgegen dem Uhrzeigersinn schwenkt, wie es durch den Pfeil A angegeben ist. Das bewirkt eine Drehung der Betätigerplatte 34 um den ersten Schwenkpunkt 38 entgegen dem Uhrzeigersinn (wie es vorher erläutert ist). Nachdem die Druckplatte 16 bewirkt hat, dass der Backenbetätiger 10 die Backen 8 in Eingriff mit einem Werkzeugeinsatz in die zentrale Axialbohrung 4 gedrückt hat, ist ein weiteres Schwenken der Betätigerplatte 34 um den ersten Schwenkpunkt 38 nicht möglich. Wenn jedoch der Griff 32 noch in Richtung des Pfeils A bewegt wird, wird diese weitere Kraft über den zweiten Schwenkpunkt 40 und über die Verbindungsstange 42 zu einem ersten Keilelement 44 über einen dritten Schwenkpunkt 46 übertragen. Tatsächlich bewirkt diese sogenannte "Überkraft", dass sich das erste Keilelement 44 nach unten in Richtung des Pfeils C bewegt, wie es in 6 dargestellt ist. Ein zweites Keilelement 48 ist in einem weiteren Griff 50 montiert ist (wie beim ersten Keilelement 44) und ist angeordnet, um zusammenwirkend mit dem ersten Keilelement 44 zu verriegeln, nachdem sich die beiden in Eingriff befinden. Im vorliegenden Beispiel ist eine Zwischen-Gleitplatte 52 zwischen den beiden Keilen 44, 48 aus Gründen angeordnet, die nachfolgend erläutert werden.
  • Der zweite Keil 48 ist mit einem Stellschraubenelement 54 verbunden, welches selbst über eine Zugfeder 58 mit dem Gehäuse einer Bohrmaschine 56 gekoppelt ist. Der Zug in der Feder 58 zieht das zweite Keilelement 48 in die entgegengesetzte Richtung zu dem ersten Keilelement 44. Es ist die Stellung des zweiten Keilelements 48 in dem weiteren Griff 50, welche die Stellung diktiert, bei welcher die beiden Keilelemente 44, 48 miteinander verriegeln. Die Stellung, in welcher die beiden Keilelemente 44, 48 miteinander verriegeln, kann durch das Stellschraubenelement 54 eingestellt werden.
  • Der Grund dafür, dass man die Stellung hat, bei welcher die Keilelemente 44, 48 zusammenwirkend miteinander verriegeln, ist, die Klemmkraft einzustellen, die durch Bewegung des Griffs 32 auf die Druckplatte 16 ausgeübt wird, um dadurch ein Schwenken der Betätigerplatte 34 zu bewirken. Wenn der zweite Keil 48 sich in der angehobenen Stellung in dem weiteren Griff 50 befindet, ist die Bewegung des ersten Keils 44 nach unten in die Richtung des Pfeils C nicht mehr fern. Das bedeutet, dass eine weitere Bewegung der Verbindungsstange 42 nicht mehr möglich ist, nachdem die beiden Keile 44, 48 verriegelt sind. Eine weitere Bewegung des Griffs 32 in die Richtung des Pfeils A ergibt somit die Über-Kraft in der Verbindungsstange 42, die als Druckspannung darin gehalten wird, da sich die Verbindungsstange 42 verformt und außer Form biegt. Tatsächlich verursacht das ein Überzentrieren des gesamten Verriegelungsmechanismus, wodurch sich eine sehr hohe Klemmkraft ergibt, die auf die Backen 8 ausgeübt wird.
  • Die Überzentrierungs-Stellung wird somit durch die Stellung des zweiten Keils 48 bestimmt.
  • Nun auch auf 7 Bezug nehmend, ist der Backenverriegelungsmechanismus in seiner geschlossenen Position dargestellt, in welcher eine Überzentrierung aufgetreten ist. Im vorliegenden Beispiel tritt die Überzentrierung auf, wenn die drei Schwenkpunkte 87, 40 und 46 sich nicht in geradliniger Ausrichtung befinden. Ein solcher Überzentrierungs-Verriegelungsmechanismus ist Fachleuten bekannt. Tatsächlich tritt Überzentrierung auf, wenn der Schwenkpunkt 40 auf der rechten Seite (bei Betrachten von 7) der geraden Linie liegt, welche die Schwenkpunkte 87 und 46 verbindet (siehe 7(a)).
  • Aus 7 ist ersichtlich, dass der erste Keil 44 sich nach unten in den weiteren Griff 50 relativ zu der in 6 dargestellten Stellung bewegt hat.
  • Um die Backen 8 freizugeben, muss der Benutzer den Griff öffnen, indem er ihn in die Richtung des Pfeils D in 7 bewegt. Das ermöglicht es erstens, dass die Verbindungsstange 42 in ihre Ausgangsstellung zurückspringt. Das bedeutet, dass keine Überzentrierung des Verriegelungsmechanismus mehr vorhanden ist und die in der Stange 42 gespeicherte potentielle Energie freigesetzt ist. Das bedeutet dann, dass eine weitere Bewegung des Griffs 32 in Richtung des Pfeils D die Drehung der Betätigerplatte 34 im Uhrzeigersinn um den ersten Schwenkpunkt 38 ermöglicht, wodurch die Wirkung der Backen umgekehrt wird, wie es in Bezug auf 6 beschrieben ist.
  • Wie vorher erwähnt, ist eine Gleitplatte 52 zwischen den beiden Keilelementen 44, 48 angeordnet. Das unterstützt beim Trennen der beiden Keilelemente, wenn der Backenverriegelungsmechanismus aus seiner geschlossenen Stellung in seine offene Stellung bewegt wird. Im vorliegenden Beispiel ist die Platte aus mit Chrom plattiertem Stahl hergestellt, wodurch ein leichtes Gleiten der Backe 44 relativ zu der Backe 48 gestattet wird. Im vorliegenden Beispiel hat die Platte 52 eine feststehende Position in Relation zu den beiden Keilen 44, 48 hinsichtlich ihrer Bewegungsrichtung. Die Platte 52 kann jedoch in einer Aussparung 60 gleiten, die in dem weiteren Griff 50 ausgebildet ist. Das ist für sie erforderlich, damit sie, unabhängig von der Position des Keils 48 in dem weiteren Griff 50, die korrekte Lage in Relation zu den Keilen 44, 48 einnimmt.
  • Nun auf 8 und 9 Bezug nehmend, ist daraus ersichtlich, wie eine Bohrmaschine/ein Schraubendreher, die (der) allgemein mit 62 bezeichnet ist, den vorher beschriebenen Futtermechanismus einbezieht. Die (der) dargestellte Bohrmaschine/Schraubendreher ist in Wirklichkeit eine Bohrmaschinen mit einem äußeren Gehäuse 56. Die Bohrmaschine enthält einen Elektromotor 64, der mit der Welle 20 über einen Getriebemechanismus 66 gekoppelt ist. Die Bohrmaschine 62 wird durch eine elektrische Batterie 68 angetrieben, die über die Batteriekontakte 70 und die elektrischen Leitungen 72 mit dem Motor 64 gekoppelt ist. Die Verbindung der Batterie 68 mit dem Motor 64 über die elektrische Leitung 72 wird über einen Kipphebelschalter 74 erreicht.
  • Fachleute können erkennen, dass für verschiedene Bohr- und Antriebsanforderungen das Getriebe Drehmomente/Drehzahlen entsprechend den gewählten Übersetzungen haben kann. Für diesen Zweck ist über eine Öffnung in dem Gehäuse 56 eine Übersetzungs-Wählvorrichtung 76 mit dem Getriebe 66 gekoppelt.
  • Es ist zu erkennen, dass die einzigen Unterschiede zwischen 8 und 9 die sind, dass in 8 der Griff 32 sich in seiner offenen Stellung befindet, wodurch die Backen 8 zurückgezogen sind. Dagegen befindet sich in 9 der Griff 32 in seiner geschlossenen Position, so dass die Backen 8 vorgeschoben sind.
  • Nun auf 10 Bezug nehmend, ist dort eine Schaltung für die Verwendung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung dargestellt. Ausgehend von der in 9 dargestellten Stellung wird jedoch angenommen, dass ein Bohrereinsatz (nicht dargestellt), eingespannt durch die Backen 8, in der zentralen Axialbohrung 4 gehalten wird und ein Sensor 80 den Grad der axialen Verschiebung der Druckplatte 16 relativ zu einer festgelegten Position 82 an dem Gehäuse der Bohrmaschine 62 erfasst. Dieser Sensor wirkt mit einem Potentiometer 84 und einer Rückkopplungsschaltung 86 zusammen, um festzulegen, wie schnell sich die Welle 20 drehen muss.
  • Es ist gut bekannt, dass die Drehzahl des Bohrereinsatzes unter bestimmten Umständen von seinem Durchmesser abhängen kann. Es ist klar, das ein von den Backen gehaltener Einsatz mit einem großen Durchmesser zu einem geringeren Grad der Trennung zwischen dem Fixpunkt 82 und der Druckplatte 16 führt. Das wird durch den Sensor 80 erfasst. Umgekehrt bewirkt ein Einsatz mit einem sehr kleinen Durchmesser einen hohen Grad der Trennung zwischen dem Fixpunkt 82 und der Druckplatte 16, der durch den Sensor zu erfassen ist. Auf diese Weise kann die Ausgangsdrehzahl des Getriebes 66 automatisch bestimmt werden, indem einfach der Durchmesser des durch die Backen 8 gehaltenen Werkzeugeinsatzes erfasst wird.

Claims (7)

  1. Bohrschrauberfuttermechanismus mit einem zylindrischen Element (2), das eine zentrale Bohrung (4) und mehrere weitere Bohrungen (6) hat, so dass die mehreren weiteren Bohrungen bezüglich der Achse des zylindrischen Elements geneigt sind und mit der zentralen Axialbohrung zusammenarbeiten, mehreren Backen (8), von denen jede einer der weiteren Bohrungen zugeordnet und in dieser bewegbar ist, einem Backenbetätiger (10), der mit jeder der mehreren Backen gekoppelt ist, um diese in ihrer jeweiligen weiteren Bohrung zu bewegen, gekennzeichnet durch Backenverriegelungsmittel (3460), die mittels eines Griffs (32) bewegbar sind, und mit einem Überzentriermechanismus (42, 44, 48, 58), der angeordnet ist, um die Backen in einer von zwei vorbestimmten Stellungen in ihren jeweiligen Bohrungen zu verriegeln, wobei die Backenverriegelungsmittel (3460) eine erste offene Stellung und eine zweite geschlossene Stellung haben und wobei, wenn die Backenverriegelungsmittel in der offenen Stellung sind, die Backen in deren jeweiligen Bohrungen (6) zurückgezogen werden und nicht in die zentrale axiale Bohrung (4) vorstehen und wobei, wenn die Backenverriegelungsmittel (3460) in der geschlossenen Stellung sind, die Backen in deren jeweiligen Bohrungen durch den Überzentriermechanismus (42, 44, 48, 58) unabhängig von dem Ausmaß des Überstandes der Backen in die zentrale axiale Bohrung (4) verriegelt werden.
  2. Bohrschrauberfuttermechanismus nach Anspruch 1, wobei die Backenverriegelungsmittel betriebsmäßig mit dem Backenbetätiger (10) gekoppelt sind und den Backenbetätiger veranlassen, sich entlang der Achse des zylindrischen Elements zu bewegen, wenn die Backenverriegelungsmittel zwischen der offenen Stellung und der geschlossenen Stellung bewegt werden.
  3. Bohrschrauberfuttermechanismus nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Griff (32) mit einem schwenkbaren Betätiger verbunden ist, der unter der Einwirkung des Griffs, der sich zwischen der offenen Stellung und der geschlossenen Stellung bewegt, schwenken kann, um dabei die Backen (8) in deren jeweiligen Bohrungen vorzuschieben oder zurückzuziehen.
  4. Bohrschrauberfuttermechanismus nach Anspruch 3, sofern abhängig von Anspruch 2, wobei der schwenkbare Betätiger eine axiale Bewegung des Backenbetätigers verursacht.
  5. Bohrschrauberfuttermechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Backenverriegelungsmittel ein einstellbares Vorspannmittel zum Einstellen des Ausmaßes des Überstandes der Backen in die zentrale axiale Bohrung umfassen.
  6. Bohrschrauberfuttermechanismus nach Anspruch 5, wobei die Backenverriegelungsmittel ein Paar zusammenwirkender Keilelemente umfassen, die gegeneinander verriegeln können.
  7. Bohrschrauber mit einem Futter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
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