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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.
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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.
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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.
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Im
Allgemeinen muss der Benutzer des Futter-Mechanismus' die Backen um einen
passenden Abstand vorschieben oder zurückziehen, abhängig von
dem Durchmesser des ergriffenen Werkzeugeinsatzes.
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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.
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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.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird deshalb ein Bohrschrauber futter-Mechanismus zur Verfügung gestellt,
der die Merkmale von Anspruch 1 umfasst.
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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'.
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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.
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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.
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Die
Backenverriegelungsmittel haben einen Überzentrierverriegelungsmechanismus.
Das ermöglicht
ein starres Klemmen der Backen um einen Werkzeugeinsatz.
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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.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun lediglich in Form eines Beispiels
und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
wobei
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1 eine
Explosionsansicht der Hauptbestandteile eines Futters gemäß einer
Ausführung
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 die
Komponenten von 1, jedoch in zusammengesetzter,
nicht auseinander gezogener Form zeigt;
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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;
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4 und 5 jeweils
ein Futter gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigen, bei dem die Backen vorgeschoben und dann zurückgezogen
sind;
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6 das
Futter der 4 und 5 gekoppelt
mit einem manuell betätigbaren
Betätigungsmittel
mit zurückgezogenen
Backen zeigt;
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7 das Futter der 4 und 5,
gekoppelt mit einem manuell betätigbaren
Betätigungsmittel
mit vorgeschobenen Backen zeigt;
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7(a) das Konzept des Überzentrierens des Backenverriegelungsmittels
zeigt;
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8 schematisch
einen Bohrschrauber mit einem Futter gemäß einer Ausführung der
vorliegenden Erfindung mit den Backen in ihrer vorgeschobenen Stellung
zeigt;
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9 schematisch
einen Bohrschrauber mit einem Futter gemäß einer Ausführung der
vorliegenden Erfindung mit den Backen in ihrer zurückgezogenen
Stellung zeigt und
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10 schematisch
eine Schaltung für
die Verwendung mit einer Ausführung
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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 32–60, 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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Überzentrierungs-Stellung
wird somit durch die Stellung des zweiten Keils 48 bestimmt.
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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)).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.