-
Technisches Gebiet
-
Diese
Erfindung betrifft einen Mehrfach-Bit-Schraubendreher, der betätigt werden
kann, um ein Bit vom Futter des Schraubendrehers zurückzuziehen,
dieses Bit an ein revolverartiges Magazin zurückzugeben, ein anderes Bit
vom Magazin auszuwählen
und das ausgewählte
Bit in das Futter zuzuführen.
-
Hintergrund
-
Der
Stand der Technik hat eine große
Auswahl an Mehrfach-Bit-Schraubendrehern entwickelt, von denen manche
Mechanismen zum Laden von Bits von einem Bitaufbewahrungsmagazin
direkt in das Futter des Schraubendrehers und zum Entfernen von
Bits vom Futter und Zurückgeben
dieser zum Magazin einarbeiten. Beispielsweise stellt das US Patent
Nr. 1,579,498, Anderson, erteilt am 6. April 1926, ein schraubendreherartiges
Werkzeug bereit, bei dem das Bitaufbewahrungsmagazin eine Vielzahl von
Kammern umfasst, die radial um den Innenumfang des Schraubendrehergriffs
beabstandet sind. Eine Kappe auf dem Ende des Griffs wird in Ausrichtung
mit einer ausgewählten
Bitkammer gedreht. Ein "Raststift" wird dann durch
die Kappe zurückgezogen,
was es dem ausgewählten
Bit erlaubt, in den Raum zu fallen, der zuvor vom Raststift besetzt
war. Der Raststift wird dann zurück
durch die Kappe gedrückt,
um das ausgewählte
Bit durch einen mit einer Öffnung
versehenen Schaft zu zwängen,
der vom gegenüberliegenden
Ende des Griffs hervorsteht, bis die Spitze des Bit sich durch das
Bitfutter am Außenende
des Schafts erstreckt.
-
Die
Vorrichtung nach Anderson weist gewisse Nachteile auf. Beispielsweise
muss man separat die Kappe und den Raststift bedienen, um ein Bit auszuwählen und
zu laden. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Vorrichtung nach Anderson
auf die Schwerkraft angewiesen ist, um ein Bit von seiner Aufbewahrungskammer
in den vom Raststift freigegebenen Raum zu bewegen; oder, um ein
Bit in eine leere Aufbewahrungskammer zurückzugeben. Die Schwerkraft
wird auch verwendet, um ein Bit vom Futter zu entfernen (d. h. das
Werkzeug wird vertikal gehalten und der Raststift wird zurückgezogen,
was es dem Bit erlaubt, aus dem Futter herauszufallen und durch den
Schaft in den vom Raststift freigegebenen Raum zu fallen). Es ist
folglich für
den Benutzer notwendig, das Werkzeug zwischen verschiedenen horizontalen und
vertikalen Positionen zu orientieren und zu bedienen, um die Schwerkraft
richtig auszunutzen, wenn Bits geladen und entladen werden. Die
vorliegende Erfindung beseitigt diese Nachteile.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Die
Erfindung stellt in einer Ausführungsform einen
Schraubendreher mit teleskopartig bzw. teleskopisch verschiebbaren
Innen- und Außenhülsen bereit,
die jeweils ein Bitaufbewahrungselement und einen Handgriff bilden.
Eine Vielzahl von Bit-Aufbewahrungshohlräumen ist
um den Innenumfang der Innenhülse
derart ausgebildet, dass ein Werkzeugbit in jedem Hohlraum aufbewahrt
werden kann. Ein mit einem Loch bzw. einer Öffnung versehenes Kernstück erstreckt
sich längs
in die Innenhülse
und ist an einen Basisabschnitt gekoppelt, der sich in die Außenhülse erstreckt
und von dieser verschiebbar getragen wird. Ein mit einer Öffnung versehener
Schaft erstreckt sich vom vorderen Ende des Kernstücks in koaxialer
Ausrichtung mit der Öffnung
des Kernstücks.
Das hintere Ende eines Druckstabs ist am hinteren Ende der Außenhülse derart
befestigt, dass der Druckstab längs
und koaxial durch die Innenhülse,
das Kernstück
und den Schaft geschoben werden kann. Ein Magnet wird am vorderen
Ende des Druckstabs getragen. Das Kernstück weist einen nach vorne hervorragenden
und mit einer Öffnung
versehenen Stiel auf, in dem ein Bitwechselschlitz bereitgestellt
ist. Ein magnetischer Hebelarm ist an das Kernstück gekoppelt und in Richtung
des Bitwechselschlitzes vorgespannt. Der Druckstab ist gleitend durch
das Kernstück
und die Innenhülse
zwischen ausgefahrenen und eingezogenen Positionen beweglich.
-
Wenn
sich der Druckstab in der ausgefahrenen Position befindet, ist der
Druckstabmagnet hinter den Bitaufbewahrungshohlräumen angeordnet; das Kernstück kann
bezüglich
der Innenhülse
gedreht werden, um den Bitwechselschlitz benachbart zu einem ausgewählten Bitaufbewahrungshohlraum
zu positionieren; und der Hebelarm ist drehbar in Richtung und durch den
Bitwechselschlitz hindurch vorgespannt, wobei er magnetisch ein
im ausgewählten Bitaufbewahrungshohlraum
angeordnetes Werkzeugbit an den Hebelarm anzieht. Wenn der Druckstab
von der ausgefahrenen Position in die eingezogene Position bewegt
wird, drückt
er anfänglich
den Hebelarm und das magnetisch angezogene Werkzeugbit weg vom ausgewählten Bitaufbewahrungshohlraum
durch den Bitwechselschlitz und in das Kernstück. Der Magnet des Druckstabs
wird dann vorwärts
in Richtung des hinteren Endes des Werkzeugbits geschoben, wobei
magnetisch das Werkzeugbit auf den Druckstabmagneten angezogen wird.
Der Druckstab wird dann durch das Kernstück und den Schaft geschoben,
wobei das Werkzeugbit nach vorne durch das Kernstück und den
Schaft geschoben wird, bis das Werkzeugbit durch das offene vordere
Ende des Schafts hervorsteht.
-
Während der
Bewegung des Druckstabs von der eingezogenen Position in die ausgefahrene
Position hält
der Druckstabmagnet magnetisch das Werkzeugbit auf dem vorderen
Ende des Druckstabs, wenn der Druckstab nach hinten gezogen wird,
wobei dadurch das magnetisch angezogene Werkzeugbit nach hinten
durch den Schaft und den Stiel des Kernstücks gezogen wird, um das magnetisch
angezogene Werkzeugbit benachbart zum Bitwechselschlitz und zum
Ausgewählten
der Bitaufbewahrungshohlräume
zu positionieren. Eine erste Feder ist zwischen dem Hebelarm und
dem Kernstück
gekoppelt, um den Hebelarm in Richtung und durch den Bitwechselschlitz
hindurch vorzuspannen. Eine Bewegung des Druckstabs von der ausgefahrenen
Position in die eingezogene Position drückt das vordere Ende des Druckstabs
gegen den Hebelarm, wobei die Vorspannung der ersten Feder überwunden
wird. Eine Bewegung der Außenhülse von
der eingezogenen Position in die ausgefahrene Position zieht den Druckstab
vom Hebelarm zurück,
woraufhin die erste Feder den Hebelarm in Richtung des Bitwechselschlitzes
und durch diesen hindurch vorspannt, wobei das Werkzeugbit zurück in seinen
Bitaufbewahrungshohlraum gefegt wird.
-
Eine
erste Vielzahl von sich längs
erstreckenden Rippen und Furchen kann abwechselnd auf einer äußeren Oberfläche der
Innenhülse
verschachtelt sein. Eine zweite Vielzahl von sich längs erstreckenden
Rippen und Furchen kann abwechselnd auf einer inneren Oberfläche der
Außenhülse verschachtelt
sein. Die Rippen der ersten Vielzahl sind dimensioniert und geformt
für eine
gleitende Längsbewegung
entlang der Furchen der zweiten Vielzahl; und die Rippen der zweiten
Vielzahl sind dimensioniert und geformt für eine gleitende Längsbewegung
entlang den Furchen der ersten Vielzahl. Eine dritte Vielzahl von
sich längs
erstreckenden Rippen und Furchen kann abwechselnd auf der äußeren Oberfläche des
Basisabschnitts verschachtelt sein. Die Rippen der dritten Vielzahl
sind dimensioniert und geformt für eine
gleitende Längsbewegung
entlang den Furchen der zweiten Vielzahl; und die Rippen der zweiten
Vielzahl sind dimensioniert und geformt für eine gleitende Längsbewegung
entlang den Furchen der dritten Vielzahl. Die Rippen und Furchen
sind gegenseitig so ausgerichtet, dass wann immer die Außenhülse bezüglich der
Innenhülse
teleskopartig gleitend bewegbar ist, der Bitwechselschlitz mit einem
der Bitaufbewahrungshohlräume
ausgerichtet ist.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist
eine Explosionsdarstellung eines Schraubendrehers gemäß der Erfindung.
-
2 ist
eine Querschnittsseitenaufrissansicht des Schraubendrehers von 1 in
seiner zusammengebauten Konfiguration, die die Außenhülse teleskopartig
ausgefahren weg von der Innenhülse zeigt,
und die ein Bit zeigt, das zu einem Bitaufbewahrungshohlraum zurückgegeben
wird.
-
3 ist
eine Querschnittsseitenaufrissansicht des Schraubendrehers von 1 in
seiner zusammengebauten Konfiguration, die die Innenhülse teleskopartig
zurückgezogen
innerhalb der Außenhülse zeigt,
und die ein Bit für
die Verwendung im Futter positioniert zeigt.
-
4 ist
eine Querschnittsansicht, entnommen bezüglich der in 3 gezeigten
Linie 4-4.
-
5 ist
eine Querschnittsansicht, entnommen bezüglich der in 3 gezeigten
Linie 5-5.
-
6 ist
eine Seitenaufrissansicht einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung, angepasst für
die Verwendung mit einer Bohrmaschine.
-
7 ist
eine Querschnittsseitenaufrissansicht der in 6 gezeigten
Ausführungsform
der Erfindung.
-
8 ist
eine Querschnittsseitenaufrissansicht einer weiteren alternativen
Ausführungsform der
Erfindung, die eine entfernbare Bit-Patrone aufweist.
-
9 ist
eine bildliche Darstellung der in 8 gezeigten
Ausführungsform
der Erfindung.
-
10 und 11 sind
Querschnittsseitenaufrissansichten einer weiteren alternativen Ausführungsform
der Erfindung, die einen alternativen magnetischen Hebelarm aufweist.
-
Detaillierte Beschreibung
der Ausführungsformen der
Erfindung
-
Der
Schraubendreher 10 (1 bis 5) umfasst
hohle Außen-
und Innenhülsen 12, 14,
die jeweils einen Handgriff und ein Bitaufbewahrungselement bilden.
Der Innenseitendurchmesser der Außenhülse 12 ist geringfügig größer als
der Außenseitendurchmesser
der Innenhülse 14,
um es den Hülsen 12, 14 zu
erlauben, sich bezüglich
zueinander wie hierin später
erklärt
teleskopartig hin- und
herzubewegen. Die Außenhülse 12 weist
ein geschlossenes hinteres (d. h. rechtes, wenn in den 1 bis 3 betrachtet)
Ende 16 und ein offenes vorderes (d. h. linkes, wenn in
den 1 bis 3 betrachtet) Ende 18 auf.
Die Innenhülse 14 weist
ein offenes hinteres Ende 20 und ein mit einer Öffnung versehenes vorderes
Ende 22 auf. Eine Vielzahl von sich längs erstreckenden Rippen 24 und
Furchen 26 ist abwechselnd auf der äußeren Oberfläche der
Innenhülse 14 verschachtelt.
Eine gleiche Vielzahl von sich längs
erstreckenden Rippen 28 und Furchen 30 ist abwechselnd
auf der inneren Oberfläche
der Außenhülse 12 verschachtelt.
Die Rippen 24 sind dimensioniert und geformt für eine glatte
gleitende Längsbewegung
entlang den Furchen 30; und die Rippen 28 sind
dimensioniert und geformt für
eine glatte gleitende Längsbewegung
entlang den Furchen 26.
-
Eine
Schraube 32 befestigt lösbar
das hintere Ende 34 des Druckstabs 36 an der zentralen
inneren und vorderen Fläche
des hinteren Endes 16 der Außenhülse 12. Der Druckstab 36 erstreckt
sich längs
und koaxial durch die koaxial ausgerichteten Hülsen 12, 14.
Ein zylindrischer Hohlraum 40 mit einem offenen vorderen
Ende ist im vorderen Ende 42 des Druckstabs 36 ausgebildet.
Ein Druckstabmagnet 44 ist innerhalb des Hohlraums 40 festgeklebt oder
pressgepasst.
-
Ein
Selektorkernstück 46 ist
innerhalb der Innenhülse 14 montiert.
Eine Vielzahl von kurzen, sich längs
erstreckenden Rippen 48 und Furchen 50 ist abwechselnd
um den Umfang des sich radial nach außen erstreckenden hinteren
Basisabschnitts 52 des Selektorkernstücks 46 verschachtelt.
Die Rippen 48 und die Furchen 50 sind dimensioniert
und geformt für
eine gleitende Längsbewegung
entlang jeweils den Furchen 30 und Rippen 28 auf
der inneren Oberfläche
der Außenhülse 12.
Ein Schlitz 57 halbiert längs im Wesentlichen die hintere
Hälfte
des Selektorkernstücks 46 und
verleiht eine Federvorspanncharakteristik. Ein Paar von sich in
Umfangsrichtung und nach außen
erstreckenden Rippen 55 ist auf dem Selektorkernstück 46 vorderhalb
des Basisabschnitts 52 ausgebildet, eine derartige Rippe
auf jeder Seite des Schlitzes 57. Eine Gegenumfangsfurche 59 ist
um die innere Oberfläche
der Innenhülse 14 vorderhalb
des hinteren Endes 20 ausgebildet. Während des Zusammenbaus des
Schraubendrehers 10 wird das Selektorkernstück 46 gleitend
durch das offene hintere Ende 20 der Innenhülse 14 eingeführt. Der
Schlitz 57 erlaubt es den hinteren Hälften des Selektorkernstücks 46,
in Richtung zueinander komprimiert zu werden, was folglich die Rippen 55 radial
nach innen derart komprimiert, dass jene Rippen durch das offene
hintere Ende 20 der Innenhülse 14 passieren können. Wenn
die Kompressionskraft entfernt wird, drängt die zuvor erwähnte Federvorspanncharakteristik
die halbierten hinteren Hälften
des Selektorkernstücks 46 auseinander,
was die Rippen 55 in der Furche 59 festsetzt.
Das Selektorkernstück 46 wird
dadurch entfernbar und drehbar innerhalb der Innenhülse 14 gehalten.
Ein (vorzugsweise hexagonal) mit einer Öffnung versehener Stiel 54 erstreckt sich
nach vorne von der zentralen vorderen Oberfläche 56 des Selektorkernstücks 46 in
koaxialer Ausrichtung mit einer zylindrischen Öffnung 53, die sich längs durch
das Selektorkernstück 46 erstreckt.
Der Druckstab 36 erstreckt sich durch die Öffnung 53 und den
Stiel 54, wie in den 2 und 3 zu
sehen, was eine Kompression des Selektorkernstücks 46 bezüglich des
Schlitzes 57 hemmt, wobei dadurch die Entfernung des Selektorkernstücks 46 von
seiner Position innerhalb der Innenhülse 14 verhindert
wird.
-
Ein
(vorzugsweise hexagonal) mit einer Öffnung versehener Stahlschaft 58 erstreckt
sich durch eine Öffnung 60 im
vorderen Ende 22 der Innenhülse 14. Das vordere
(und auch vorzugsweise hexagonal mit einer Öffnung versehene) Ende des
Schafts 58 stellt ein Werkzeugbit-Haltefutter 62 dar.
Eine Vielzahl von radial beabstandeten, nach außen herausragenden Rippen 64,
abwechselnd mit Furchen 66 verschachtelt, ist auf der hinteren
Basis 68 des Schafts 58 bereitgestellt. Die Rippen 64 und
Furchen 66 sind dimensioniert und geformt, um jeweils innerhalb
der Furchen 74 und Rippen 72 (4)
zu passen, die auf der inneren Oberfläche der Innenhülse 14 ausgebildet
sind. Während
des Zusammenbaus des Schraubendrehers 10 und vor der Einbringung des
Selektorkernstücks 46 in
die Innenhülse 14 wie zuvor
erwähnt,
wird der Schaft 58 gleitend durch die Innenhülse 14 und
durch die Öffnung 60 eingeführt, bis
die vordere Fläche
der Basis 68 die innere und hintere Fläche des vorderen Endes 22 der
Innenhülse 14 erreicht.
Der Schaft 58 wird dann nach vorne gezogen während die
Innenhülse 14 gleichzeitig nach
hinten gezogen wird. Ein derartiges Ziehen zieht den verjüngten Rand 61 des
Schafts 58 durch die Öffnung 60 und
setzt die hintere Fläche
des Randflansches 63 fest gegen die vordere Fläche des vorderen
Endes 22 der Innenhülse 14,
wie in den 2 und 3 zu sehen.
Die Rippen 64 und Furchen 66 verbleiben in Eingriff
innerhalb der Furchen 74 und Rippen 72 der Innenhülse 14,
wobei ein Torsionswiderstand bezüglich
Drehkräften
bereitgestellt wird, die auf den Schaft 58 und die Innenhülse 14 während eines
normalen Schraubendreherbetriebs des Schraubendrehers 10 übertragen
werden. Der vordere Rand 73 des Stiels 54 ist
verjüngt;
und die hintere Fläche 75 (2 und 3)
der Basis 68 des Schafts 58 ist derart nach innen
und vorne abgeschrägt
oder verjüngt,
dass wenn das Selektorkernstück 46 innerhalb
der Innenhülse 14 wie
zuvor erwähnt
eingeführt
ist, der Rand 73 behutsam an der Fläche 75 anliegt und
innerhalb dieser selbstzentriert ist. Diese Selbstzentrierungswirkung
hält eine
koaxiale Ausrichtung des Stiels 54 und des Schafts 58 aufrecht,
indem einer Entfernung des Stiels 54 bezüglich der
Achse aufgrund von Kräften,
die darauf während eines
Bitwechselbetriebs des Schraubendrehers 10 übertragen
werden (d. h. wenn der Druckstab 36 vom Schaft 58 zurückgezogen
wird) widerstanden wird.
-
Nachdem
das Selektorkernstück 46,
der Stiel 54 und der Schaft 58 innerhalb der Hülse 14 wie zuvor
erwähnt
zusammengebaut sind, ragt der Selektorkernstückbasisabschnitt 52 nach
hinten vom hinteren Ende 20 der Innenhülse 14 hervor. Die
Außenhülse 12 mit
dem Druckstab 36 daran wie zuvor erwähnt befestigt wird dann gleitend über den
Selektorkernstückbasisabschnitt 52 und
die Innenhülse 14 durch
Passieren des Druckstabs 36 durch die Öffnung 53 im Selektorkernstück 46,
durch die koaxial 30 ausgerichtete hexagonale Öffnung 78 im
Stiel 54 und in die koaxial ausgerichtete hexagonale Öffnung 65 (am
besten in 2 zu sehen) im Schaft 58 eingepasst.
Wenn das vordere Ende 18 der Außenhülse 12 den hervorstehenden
Selektorkernstückbasisabschnitt 52 erreicht,
sind die Furchen 30 und Rippen 28 der Innenfläche der
Hülse 12 mit
jeweils den Rippen 58 und Furchen 50 auf dem Basisabschnitt 52 ausgerichtet
und gleitend darüber
vorgerückt.
Wenn das vordere Ende 18 der Hülse 12 das hintere
Ende 20 der Innenhülse 14 erreicht,
sind die Furchen 30 und Rippen 28 auf der Innenfläche der
Hülse 12 jeweils
mit den Rippen 24 und Furchen 26 auf der Außenfläche der
Hülse 14 ausgerichtet
und gleitend darüber
vorgerückt.
-
Der
Stiel 54 ist ausgebildet, dass seine sich längs erstreckende
hexagonale Öffnung 78 mit
den Rippen 48 und den Furchen 50 der Basis 52 des
Selektorkernstücks 46 ausgerichtet
ist. Der Schaft 58 ist ausgebildet, dass seine sich längs erstreckende
hexagonale Öffnung 65 mit
den Rippen 64 und den Furchen 66 der Basis 68 des
Schafts 58 ausgerichtet ist. Wenn der Schraubendreher 10 wie
zuvor erwähnt
zusammengebaut wird, werden die Rippen und Furchen auf den Hülsen 12, 14 und
auf der Selektorkernstückbasis 52 derart
ausgerichtet, dass die hexagonalen Öffnungen 65, 68 hexagonal
miteinander ausgerichtet sind, um ein glattes Passieren eines Werkzeugbits
mit hexagonalem Querschnitt dort entlang wie hierin später erklärt zu erleichtern.
-
Eine
Vielzahl von Werkzeugbits 70 mit vorzugsweise hexagonalem
Querschnitt ist innerhalb des vorderen Abschnitts der Innenhülse 14,
vorderhalb der vorderen Fläche 56 des
Selektorkernstücks 46,
die als hinterer Basisträger
für jedes
der Werkzeugbits 70 dient, bereitgestellt. Wie am besten
in 4 zu sehen, kann ein Werkzeugbit 70 innerhalb jeder
Furche 74 aufbewahrt werden. Folglich stellt die Innenhülse 14 ein "Bitaufbewahrungselement" dar, wobei jede
der Furchen 74 einen einzelnen Bitaufbewahrungshohlraum
darstellt.
-
Ein
drehbar positionierbarer Bitwechselschlitz 76 erstreckt
sich längs
entlang des Stiels 54, um es einem Ausgewählten (70A)
der Werkzeugbits 70 zu erlauben, von einer der Furchen 74 durch
den Schlitz 76 in die hexagonale Öffnung 78 des Stiels 54 wie
hierin später
erklärt
bewegt zu werden. Der nicht geschlitzte Abschnitt des Stiels 54 hält die nicht
ausgewählten
Werkzeugbits in ihren jeweiligen Furchen 74 in Position
für eine
letztendliche Ausrichtung mit dem Bitwechselschlitz 76,
wenn er drehbar positioniert wird. Ein magnetischer "Bitwechsel"-Hebelarm 80 ist
drehbar an das Selektorkernstück 46 mittels
eines Drehstifts 82 gekoppelt, der sich durch die Öffnung 84 im
Selektorkernstück 46 und
durch die Öffnung 86 im
Hebelarm 80 erstreckt. Eine erste Feder 88 erstreckt
sich zwischen dem hinteren Ende 90 des Hebelarms 80 und
einem Wandabschnitt des Selektorkernstücks 46 innerhalb der
Aussparung 92, wie am besten in 2 zu sehen.
Die Aussparung 92 ist mit einer Öffnung versehen, vorderhalb
ihres zuvor erwähnten
Wandabschnitts, um mit der Öffnung 78 des
Stiels 54 zu kommunizieren; und der Hebelarm 80 weist
eine nach innen gestufte Form auf. Dies erleichtert die Einbringung
des vorderen Endes 91 des Hebelarms 80 durch die
Aussparung 92 in die Öffnung 78 des
Stiels 54 vor der Einbringung des Drehstifts 82 durch
die Öffnungen 84, 86.
Die erste Feder 88 spannt das vordere Ende 91 des
Hebelarms 80 in Richtung des Bitwechselschlitzes 76 und
dort hindurch vor, wie in 2 gezeigt.
-
Eine
nach vorne verjüngte
Region 93 umgibt in Umfangsrichtung einen zentralen vorderen
Abschnitt des Druckstabs 36. Ein Stoppelement 94 mit einer
entsprechend verjüngten
Innenfläche
ist innerhalb einer zweiten hinteren Aussparung 96 im Selektorkernstück 46 montiert.
Eine zweite Feder 78 wird gegen die Außenfläche des Stoppelements 94 gehalten
und durch einen "U"-förmigen
Halter 100 geschützt.
Die zweite Feder 98 spannt das Stoppelement 94 radial
nach innen in Richtung des Druckstabs 36 vor. Die äußere Oberfläche des
Halters 100 ist dimensioniert und geformt, um einer gleitenden Versetzung
des Halters 100 bezüglich
einer der Furchen 74 auf der inneren Oberfläche der
Innenhülse 14 Rechnung
zu tragen, wie hierin später
erklärt.
-
Im
Betrieb, unter der Annahme, dass sich der Schraubendreher 10 in
der in 3 abgebildeten zusammengebauten zurückgezogenen
Position befindet, greift der Benutzer den Schaft 58 mit
einer Hand und greift die Außenhülse 12 mit
der anderen Hand. Die Außenhülse 12 wird
dann nach hinten in die in 2 gezeigte
ausgefahrene Position gezogen, in der die verjüngte Region 93 des
Druckstabs 36 sich benachbart zu der zweiten Aussparung 96 befindet, woraufhin
die zweite Feder 98 das Stoppelement 94 radial
nach innen in die verjüngte
Region 93 drängt. Der
radial hervorstehende Rand 104 am vorderen Ende der verjüngten Region 93 kontaktiert
das Stoppelement 94, was eine weitere Rückwärtsbewegung des Druckstabs 36 oder
der Außenhülse 12 verhindert.
Diese Ziehhandlung zieht auch den Druckstab 36 nach hinten
durch den Schaft 58 und den Stiel 54 zurück, wobei
der Druckstabmagnet 44 hinter der vorderen Fläche 56 des
Selektorkernstücks 46 positioniert
belassen wird, wie in 2 zu sehen; und positioniert
das vordere Ende 18 der Außenhülse 12 hinter dem
hinteren Ende 20 der Innenhülse 14, wobei eine
koaxiale Drehung der Hülsen 12, 14 bezüglich zueinander
erlaubt wird. Wenn die Hülsen 12, 14 gedreht
werden, um ein Bit auszuwählen,
dreht und bewegt sich das nach innen vorgespannte vordere Ende 91 des
Hebelarms 80 radial nach innen und außen, wenn das Ende 91 auf
die Werkzeugbits 70 trifft.
-
Wie
zuvor erklärt,
sind die Rippen 48 und Furchen 50 auf der Basis 52 des
Selektorkernstücks 46 gleitend
innerhalb jeweils der Furchen 30 und Rippen 28 auf
der inneren Oberfläche
der Außenhülse 12 aufgenommen.
Folglich dreht eine Drehung der Außenhülse 12 bezüglich der
Innenhülse 14 gleichzeitig
das Selektorkernstück 46 und
den Stiel 54, was es dem Bitwechselschlitz 76 erlaubt,
in Position benachbart zu jeder Beliebigen der Furchen 74 (d.
h. Bitaufbewahrungshohlräume)
auf der inneren Oberfläche
der Innenhülse 14 indiziert
zu werden. Alternativ kann der Bitwechselschlitz 76 in
Position benachbart zu einer der Furchen 74 durch Drehen
der Innenhülse 14 bezüglich der
Außenhülse 12,
des Selektorkernstücks 46,
des Stiels 54 und des Bitwechselschlitzes 76 indiziert
werden. Wann immer der Bitwechselschlitz 76 in Position
benachbart zu einer der Furchen 74 indiziert wird, drängt die
zweite Feder 98 den Halter 100 radial nach außen in eine
Korrespondierende der Furchen 74 der Hülse 14, was ein "Klick"-Geräusch erzeugt
und eine taktile Rückmeldung
bereitstellt, um dem Benutzer anzuzeigen, dass die Hülse 12 derart
orientiert ist, dass sie gleitend über die Innenhülse 14 vorwärts bewegt
werden kann, um ein Bit von einer der Bitaufbewahrungshohlraumfurchen 74 abzurufen.
Eine derartige Orientierung kann dem Benutzer durch Bereitstellen
von geeigneten Markierungen auf einer oder beiden der Hülsen 12, 14 angezeigt
werden; dadurch wird es dem Benutzer erlaubt, ein spezielles der
Bits 70 auszuwählen,
das innerhalb einer der Furchen 74 aufbewahrt ist (d. h.
das Bit 70A, wie in 2 gezeigt). Eine
derartige Auswahl kann weiter erleichtert werden durch Ausbilden
der Innenhülse 14 aus
einem transparenten Kunststoffmaterial. Die oben beschriebene Ausrichtung
der Rippen und Furchen auf den Hülsen 12, 14 und
auf der Selektorkernstückbasis 52 stellt
sicher, dass wann immer die Außenhülse 12 derart
orientiert ist, dass sie gleitend über die Innenhülse 14 vorwärts bewegt
werden kann, der Bitwechselschlitz 76 zum Positionieren
benachbart zu einer der Bitaufbewahrungshohlraumfurchen 74 und
zum Abrufen eines Bits davon orientiert ist.
-
Wie
ebenfalls zuvor erklärt
wurde, spannt die erste Feder 88 das vordere Ende 91 des
magnetischen Hebelarms 80 in Richtung des Bitwechselschlitzes 76 und
durch diesen hindurch vor, wie in 2 zu sehen.
Wenn der Bitwechselschlitz 76 wie zuvor erwähnt benachbart
zu einer der Furchen 74 positioniert wird, wird der zentrale
Abschnitt des Bits 70A magnetisch an das vordere Ende 91 des
Hebelarms 80 angezogen. Der Benutzer drückt die Außenhülse 12 nach vorne über die
Innenhülse 14,
wobei die Innenflächenrippen 28 und
-furchen 30 der Hülse 12 innerhalb
jeweils der Furchen 26 und Rippen 24 der Außenfläche der
Hülse 14 gleitend
eingegriffen werden und wobei die Hülsen 12, 14 zu
deren in 3 gezeigten relativen Positionen
zurückkehren. Diese
Handlung drückt
anfänglich
die verjüngte
Region 93 des Druckstabs 36 nach vorne über das
Stoppelement 94, wobei die nach innen gerichtete Vorspannwirkung
der zweiten Feder 98 überwunden wird
und das Stoppelement 94 radial nach außen weg vom Druckstab 36 bewegt
wird. Ein weiteres Vorwärtsdrücken der
Hülse 12 über die
Hülse 14 drückt das
vordere Ende des Druckstabs 36 gegen den Hebelarm 80,
wobei die Vorspannwirkung der ersten Feder 88 überwunden
wird und der Hebelarm 80 radial nach außen weg vom Druckstab 36 bewegt wird.
Das Bit 70A bleibt magnetisch an das vordere Ende 91 des
Hebelarms 80 angezogen und wird radial nach innen aus der
Furche 74 heraus, durch den Bitwechselschlitz 76 hindurch
und in die Öffnung 78 des
Stiels 54 hinein gezogen. Ein noch weiteres Vorwärtsdrücken der
Hülse 12 über die
Hülse 14 positioniert
den Druckstabmagneten 44 benachbart zum hinteren Ende des
Bits 70A, sobald das Bit 70A in die Öffnung 78 wie
zuvor erwähnt
hinein gezogen worden ist. Der Druckstabmagnet 44 zieht
magnetisch das hintere Ende des Bits 70A an, wobei das
Werkzeugbit 70A auf und in koaxialer Ausrichtung mit dem Druckstab 36 positioniert
wird. Das oben beschriebene zweistufige Verfahren des magnetischen
Anziehens des Bits 70A (d. h. die Anziehung der ersten Stufe,
durchgeführt
vom magnetischen Hebelarm 80, und die Anziehung der zweiten
Stufe, durchgeführt vom
Druckstabmagneten 44) minimiert die Wahrscheinlichkeit
einer nicht koaxialen Ausrichtung des Bits 70A mit dem
Druckstab 36, was in einem Einklemmen des Bits 70A während eines
weiteren Vorwärtsdrückens der
Hülse 12 über die
Hülse 14 resultieren
könnte.
Eine derartige magnetische Anziehung vermeidet ferner die Notwendigkeit
spezialisierter Bits, wie beispielsweise in Umfangsrichtung eingekerbter
Bits, wie sie von manchen Bitwechselmechanismen des Standes der
Technik benötigt
werden.
-
Wenn
die Außenhülse 12 weiter
nach vorne über
die Innenhülse 14 vorwärts bewegt
wird, drückt der
Druckstab 36 das Bit 70A (das der Druckstabmagnet 44 magnetisch
auf dem vorderen Ende des Druckstabs 36 hält) durch
die koaxial ausgerichteten Öffnungen 78, 65 jeweils
im Stiel 54 und Schaft 58 hindurch, bis das Bit 70A nicht
drehbar im Futter 62 am vorderen Ende des Schafts 58,
wie in 3 gezeigt, positioniert ist. Der ausgedehnte Längskontakt zwischen
den Rippen und Furchen auf den Hülsen 12, 14,
wenn die Innenhülse 14 teleskopartig
innerhalb der Außenhülse 12 zurückgezogen
wird; und der zuvor erwähnte
Eingriff der Rippen 64 und Furchen 66 innerhalb
der Furchen 74 und Rippen 72 der Innenhülse 14 stellt
einen festen Halt zum Übertragen von
Dreh- und/oder Antriebskräften an
das Bit 70A bereit, wenn die Hülsen 12, 14,
der Druckstab 36 und der Schaft 58 koaxial während eines
normalen Schraubendrehbetriebs des Schraubendrehers 10 gedreht
werden. Darüber
hinaus verbleiben, wenn sich der Schraubendreher 10 in
dem in 3 abgebildeten Betriebszustand befindet, die Rippen 28 und Furchen 30 der
inneren Oberfläche
der Außenhülse 12 in
Eingriff innerhalb jeweils der Furchen 26 und Rippen 24 der äußeren Oberfläche der
Innenhülse 14,
was eine Drehung der Hülsen 12, 14 relativ
zueinander verhindert und dabei die Ausrichtung des Bitwechselschlitzes 76 benachbart
zu derjenigen der Furchen 74 hält, von der das Bit 70A herausgezogen wurde.
-
Wenn
die Außenhülse 12 wie
zuvor erwähnt nach
hinten gezogen wird, wird das Bit 70A, welches der Druckstabmagnet 44 magnetisch
auf dem vorderen Ende des Druckstabs 36 hält nach
hinten durch das Futter 62, den Schaft 58 und
den Stiel 54 gezogen. Die Öffnung 53 im Selektorkernstück 46 ist
vorzugsweise von kreisförmigem
Querschnitt mit einem Durchmesser geringfügig kleiner als der Punkt-zu-Punkt-Durchmesser über der
hexagonalen Öffnung 78 im
Stiel 54 (und geringfügig kleiner
als der Punkt-zu-Punkt-Durchmesser über dem hexagonalen Bit 70A).
Folglich kann, wenn der Druckstab 36 nach hinten über die
Verbindung der Öffnungen 78, 53 (d.
h. an der vorderen Fläche 56 des
Selektorkernstücks 46)
gezogen wird, das hintere Ende des Bits 70A nicht in die Öffnung 53 passieren.
Das Bit 70A wird folglich vom Druckstabmagnet 44 getrennt
und bleibt in der Öffnung 78.
Wenn der Druckstab 36 die in 2 gezeigte
Position erreicht, drängt
die erste Feder 88 das hintere Ende 90 des Hebelarms 80 radial
nach außen
bezüglich
der Längsachse
des Schraubendrehers 10. Der Hebelarm 80 dreht
um den Drehstift 82, wobei das vordere Ende 91 des
Hebelarms 80 radial nach innen und über die Öffnung 78 des Stiels 54 in
Richtung des Bitwechselschlitzes 76 und dort hindurch gefegt
wird, wie in 2 zu sehen. Diese Fegewirkung
fegt das Bit 70A aus der Öffnung 78, durch den
Wechselschlitz 76 und in die (leere) eine der Furchen 74,
von der das Bit zuvor wie oben beschrieben herausgezogen wurde.
Wenn der Druckstab 36 nach vorne durch die Öffnung 53 im
Selektorkernstück 46 wie
zuvor erklärt
gedrückt
wird, kontaktiert das vordere Ende des Druckstabs den Hebelarm 80.
Eine fortgesetzte Vorwärtsbewegung des
Druckstabs 36 bewirkt, dass sich der Hebelarm 80 um
den Drehstift 82 dreht, wobei dadurch das vordere Ende 91 des
Hebelarms 80 in Richtung der inneren Wand des Stiels 54 gegenüber dem
Bitwechselschlitz 76 bewegt wird, bis der Hebelarm 80 seine Speicherposition
innerhalb des auf der inneren Oberfläche des Stiels 54 ausgebildeten
Schlitzes 102 erreicht, wie in 3 zu sehen.
-
Der
Schraubendreher 10 kann so viele Werkzeugbits halten, wie
Furchen 74 vorliegen (d. h. ein Bit pro Furche 74 oder
Bitaufbewahrungshohlraum). Wenn gewünscht, kann ein anderes Bit
anstelle jedes Beliebigen der Bits, die gegenwärtig in einer der Furchen 74 aufbewahrt
werden, eingesetzt werden. Dies wird bewerkstelligt durch Betätigen des
Schraubendrehers 10 wie zuvor erklärt, um das Bit in das Futter 62 zu
laden, das ersetzt werden soll. Der Benutzer ergreift dann die Spitze
des Bits und zieht diese nach vorne weg vom Druckstabmagneten 44,
wobei das Bit durch das vordere Ende des Futters 62 entfernt wird.
Die Basis des Ersatzbits (nicht gezeigt) wird dann nach hinten durch
das Futter 62 eingesetzt, bis die Basis des Ersatzbits
magnetisch vom Druckstabmagneten 44 gehalten wird. Der
Schraubendreher 10 wird dann wie zuvor erklärt betätigt, um
das Ersatzbit in die Furche 74 zu bewegen, die zuvor vom
entfernten Bit besetzt war. Wenn gewünscht, kann ein kompletter
Satz von Ersatzbits schnell auf diese Weise, jeweils Bit für Bit, anstelle
des Satzes von gegenwärtig
im Schraubendreher 10 aufbewahrten Bits, eingesetzt werden.
-
Die 6 und 7 stellen
einen alternativen Schraubendreher 10A dar, der für die Verwendung
mit einer Bohrmaschine (nicht gezeigt) angepasst ist. Funktionell äquivalente
Komponenten, die mit den Ausführungsformen
der 1 bis 5 und 6 bis 7 gemeinsam
sind, tragen dieselben Referenznummern und müssen nicht weiter beschrieben
werden. Das Suffix "A" ist an Referenznummern
angehängt,
die Komponenten des Schraubendrehers 10A bezeichnen, die
funktionell äquivalent
zu den Komponenten des Schraubendrehers 10 sind, dieselben
(jedoch nicht alphabetisch ergänzte) Referenznummern
tragen, welche jedoch eine etwas andere Struktur aufweisen. Beispielsweise
ist der Schaft 58A des Schraubendrehers 10A integral
mit der Innenhülse 14 ausgebildet,
anstatt als ein separates Teil ausgebildet zu sein, wie im Falle
des Schraubendrehers 10 (Fachleute werden erkennen, dass
der Schaft 58 des Schraubendrehers 10 auch integral
mit der Innenhülse 14 ausgebildet
sein könnte).
Ein Schaft 106 von vorzugsweise hexagonalem Querschnitt
ist auf dem hinteren Ende 16 der Außenhülse 12 ausgebildet
und erstreckt sich nach hinten davon. Ein Druckstab 36A erstreckt
sich durch das hintere Ende 16 der Hülse 12 in eine zylindrische Öffnung 108,
die auf dem vorderen Abschnitt des Schafts 106 ausgebildet
ist. Eine Schraube 110 (6) ist durch
den Schaft 106 in das hintere Ende des Druckstabs 36A befestigt,
um eine Trennung des Druckstabs 36A vom Schaft 106 während des
Betriebs zu verhindern. Der Schaft 106 kann entfernbar und
fest innerhalb des Futters einer herkömmlichen Bohrmaschine befestigt
sein. Wenn der Bohrer betätigt
wird, wird der Schraubendreher 10A drehbar angetrieben,
wobei eine Drehantriebskraft an das Werkzeugbit 70A übertragen
wird.
-
Die 8 und 9 stellen
einen anderen alternativen Schraubendreher 10B mit einem
kürzeren
Bitaufbewahrungselement 14B dar, das entfernbar sein kann.
Funktionell äquivalente
Komponenten, die mit den Ausführungsformen
der 1 bis 5 und 8 bis 9 gemeinsam
sind, tragen dieselben Referenznummern und müssen nicht weiter beschrieben
werden. Das Suffix "B" ist an die Referenznummern
angehängt,
die Komponenten des Schraubendrehers 10B bezeichnen, die
mit Komponenten des Schraubendrehers 10 korrespondieren,
die dieselben nicht alphabetisch ergänzten Referenznummern tragen,
jedoch eine andere Struktur aufweisen. Ein Stiel 54B und
ein Schaft 58B sind als ein einzelner integraler Schaft
ausgebildet. Ein Bitaufbewahrungselement 14B (das transparent
sein kann) weist derart eine ringförmige Form auf, dass es gleitend über den
Schaft 58B gepasst und gedreht werden kann, um ein ausgewähltes Bit
benachbart zum Bitwechselschlitz 76B zu positionieren.
Ein nach hinten hervorragender Rand 114-Abschnitt des Bitaufbewahrungselements 14B ist
drehbar auf dem vorderen Ende des Selektorkernstücks 46 montiert. Ein
geeigneter lösbarer
Haltemechanismus wie beispielsweise ein Schnellkupplungs- oder Containerverbindungsmechanismus
(nicht gezeigt) kann für
eine entfernbare drehbare Rückhaltung
des Rands 114 auf dem Selektorkernstück 46 bereitgestellt
sein. Die Außenhülse 12 ist
gleitend und nicht drehbar auf dem hinteren Ende des Selektorkernstücks 46 montiert.
Der Schraubendreher 10B kann mit einer Vielzahl von entfernbaren
Bitaufbewahrungselementen 14B bereitgestellt sein, wobei
jedes mit einer unterschiedlichen Auswahl von Werkzeugbits vorgeladen
ist, wobei es dem Benutzer ermöglicht
wird, schnell den Schraubendreher 10B an verschiedene Verwendungen
durch auswechselbares Montieren von verschiedenen Bitaufbewahrungselementen
darauf anzupassen.
-
Die 10 und 11 stellen
einen anderen alternativen Schraubendreher 10C mit einem
alternativen magnetischen Hebelarm dar. Funktionell äquivalente
Komponenten, die mit den Ausführungsformen
der 1 bis 5 und 10 und 11 gemeinsam
sind, tragen dieselben Referenznummern und müssen nicht weiter beschrieben
werden. Das Suffix "C" ist an Referenznummern
angehängt, die
Komponenten des Schraubendrehers 10C bezeichnen, die mit
Komponenten des Schraubendrehers 10 korrespondieren, die
dieselben nicht alphabetisch ergänzten
Referenznummern tragen, die jedoch eine andere Struktur aufweisen.
Ein magnetischer Hebelarm 80C ist drehbar auf einem Druckstab 36C montiert
und durch einen Bitwechselschlitz 76C in einem Selektorkernstück 46C durch
eine erste Feder 88C vorgespannt. Ein Hebelarmmagnet 44C zieht
magnetisch ein ausgewähltes
Werkzeugbit 70A in einer der Furchen 74 an dessen
vorderes Ende an. Wenn der Druckstab 36C nach vorne durch
das Selektorkernstück 46C gedrückt wird,
wird ein hinteres Ende 90C des Hebelarms 80C nach
innen gedrückt, indem
das vordere Ende des Hohlraums 116 die Vorspannung der
ersten Feder 88C überwindet
und das vordere Ende 91C und das magnetisch angezogene Werkzeugbit 70A durch
den Bitwechselschlitz 76C und in den Stiel 54 dreht.
-
Wie
Fachleuten ersichtlich sein wird, sind viele Veränderungen und Modifikationen
in der Anwendung dieser Erfindung möglich. Beispielsweise könnte man,
anstatt verschachtelte Rippen und Furchen auf den äußeren Oberflächen der
Innenhülsen und
auf den inneren Oberflächen
der Außenhülsen bereitzustellen,
um die indexierbaren Positionen des Bitwechselschlitzes relativ
zu den Bitaufbewahrungshohlräumen
zu bestimmen; stattdessen einen sich radial nach außen erstreckenden
Stift auf dem hinteren Ende der Innenhülse und eine Serie von radial beabstandeten,
sich längs
erstreckenden Schlitzen auf der inneren Oberfläche der Außenhülse bereitstellen; oder eine
Federhalterung 100 für
einen Verriegelungseingriff mit der inneren Oberfläche der
Innenhülse konfigurieren,
außer
wenn der Druckstab 36 vollständig zurückgezogen ist. Anstatt einen
separaten Selektorkernstückstiel 54 und
-schaft 58 wie in den Ausführungsformen der 1 bis 5 bereitzustellen,
könnte
man statt dessen einen einzelnen integralen (vorzugsweise Stahl-)
Schaft einsetzen. Man könnte
auch die Außenhülse 12 mit
einem einfachen Knauf oder einem anderen geeigneten Handgriff auf
dem hinteren Ende des Druckstabs 36 ersetzen. Die Hülsen 12, 14 müssen nicht
teleskopartig innerhalb voneinander verschiebbar sein; beispielsweise
muss in der Ausführungsform
der 8 bis 9 der Rand 114 nicht
teleskopartig innerhalb der Außenhülse 12 verschiebbar
sein – die
Hülse 12 ist
gleitend und nicht drehbar auf dem hinteren Ende des Selektorkernstücks 46 montiert.