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Schraubkopf
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Zusatz zu Patent...(Pat.-Anm. P 32 05 118.2) Das Hauptpatent betrifft
einen Schraubkopf mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Auskuppeln des Schraubendrehers
beim Erreichen einerbestimmten Einschraubtiefe, in welcher Stellung ein den Schraubendreher
umgebender Rand auf das die Schraube aufnehmende Bauteil aufsetzt und durch Längsverschiebung
einer Kupplungshülse entgegen Federwirkung eine Kupplung zwischen einer Spannzapfenhülse
des Schraubkopfes und dem mittels quergerichteter Klemmglieder auswechselbar in
einer zentrischen Aufnahme gehaltenen Schraubendreher auskuppelt, wobei die zentrische
Aufnahme in einer relativ zur Spannzapfenhülse gelagerten und zu dieser entkuppelbaren,
den Schraubendreherquerschnitt formschlüssig aufnehmenden Hülse angeordnet ist,
relativ zu welcher eine Betätigungshülse sitzt, die einen vor dem Stirnrand der
Kupplungshülse liegenden Ringabschnitt ausbildet, mit ihrem unteren freien Ende
den Rand formt und die entgegen Federwirkung verschiebbar ist, in welcher verschobenen
Stellung sie die Klemmglieder zur Halterung des Schraubendrehers freigibt.
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Bei dem Schraubkopf gemäß Hauptpatent dient zur Variation der Einschraubtiefe
eine in die Aufnahme ragende Höheneinstellschraube, an welcher sich die Kopffläche
des Schraubendrehers abstützt. Das Auswechseln des Schraubendrehers geschieht dadurch,
daß die Betätigungshülse an ihrem Ringabschnitt erfaßt und in Einschraubrichtung
gezogen wird.
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Dabei gelangen die Klemmglieder in eine Freigabestellung, und der
Schraubendreher ist entnehmbar.
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Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schraubkopf
gemäß Hauptpatent dahingehend weiterzubilden, daß die Variation der Einschraubtiefe
erleichtert vornehmbar ist und daß zum Entnehmen des Schraubendrehers keine Zugkräfte
in Einschraubrichtung an der Betätigungshülse wirksam werden.
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Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß Betätigungshülse und Kupplungshülse
zueinander gewindeverstellbar angeordnet sind und die Verlagerung beider Teile über
die Entkupplungsstellung hinaus die Halterung des Schraubendrehers freigibt.
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Ein wesentlicher Vorteil der anmeldungsgemäßen Lösung besteht darin,
daß die Variation der Einschraubtiefe erleichtert vornehmbar ist. Dieses kann im
Gegensatz zum Hauptpatent werkzeuglos geschehen. Zur Veränderung der Einschraubtiefe
ist lediglich die Betätigungshülse entsprechend weit in die Kupplungshülse hinein-
oder herauszudrehen. Weitere Maßnahmen sind nicht erforderlich. Ein anderer erheblicher
Vorteil besteht darin, daß zum Entnehmen des Schraubendrehers keine Verlagerungskräfte
in Einschraubrichtung auftreten. Daher eignet sich der Schraubkopf insbesondere
zum Einsatz an Bohrmaschinen und ähnlichen Geräten.
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Bei einer unzureichend festen Halterung des Schraubkopfes an der Bohrmaschine
kann es nicht geschehen, daß beim Verlagern der Betätigungshülse der Schraubkopf
aus der Halterung herausgezogen wird. Die Verlagerung der Betätigungshülse in die
Freigabestellung erfolgt nun in Einsteckrichtung des Schraubendrehers, und zwar
über die Entkupplungsstellung hinaus. Es ist hierbei gewährleistet, daß in der Entkupplungs-
stellung
selbst die Halterung des Schraubendrehers nicht aufgegeben wird.
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Eine Selbstverstellung ist sicher dadurch vermieden, daß dem Verstellgewinde
eine Kontermutter zugeordnet ist. Demnach setzt eine Variation der Einschraubtiefe
das Lösen der Kontermutter, das Verschrauben der Betätigungshülse und das Anziehen
der Kontermutter voraus.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die den Schraubendreher-Querschnitt
aufnehmende Hülse von einer Tragbüchse für das eine als Kugel ausgebildete Klemmglied
umgeben ist, welche in Einschraubrichtung federbelastet ist und die Kugel in der
Höhlung eines in Einschraubrichtung vorstehenden Flügels aufnimmt, der von einer
das zweite Klemmglied bildenden, von der den Schraubendreherquerschnitt aufnehmenden
Hülse gehaltenen Spannbüchse umfaßt ist, außenseitig welcher die Betätigungshülse
liegt, die eine Schulter aufweist, welche mit Abstand zu einer Gegenschulter der
Tragbüchse liegt. Eine Verlagerung der Tragbüchse erfolgt erst dann, wenn die Schulter
der Betätigungshülse die Gegenschulter beaufschlagt. Ist die Entkupplungsstellung
des Schraubkopfes erreicht, so muß die Betätigungshülse noch um einen zusätzlichen
Weg verlagert werden, um die Tragbüchse zu verschieben.
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Sodann erweist es sich als günstig, daß der Flügel einem den unrunden
Querschnitt der Hülse formenden Segment entspricht. Einerseits verlängert dadurch
der Flügel die eine Flanke der Aufnahme und andererseits bringt diese Ausgestaltung
eine Undrehbarkeit der Tragbüchse auf der Hülse
Zwecks erleichterter
Montage der Spann büchse erstreckt sich deren Spannfläche über über den gesamten
Umfang der Innenflanke.
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Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Fig. 1-6 erläutert. Es zeigt Fig. 1 in größerem Maßstab einen Längsschnitt durch
den einen Schraubendreher aufnehmenden Schraubkopf in seiner Ausgangsstellung, Fig.
2 den Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 1, Fig. 3 den Schnitt nach der Linie
111-111 in Fig. 1, Fig. 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 eine
der Fig. 1 entsprechende Darstellung, wobei sich der Schraubkopf in der Entkupplungsstellung
befindet und Fig. 6 einen Längsschnitt durch den Schraubkopf, und zwar bei über
die Entkupplungsstellung hinaus verlagerter Betätigungshülse zwecks Freigabe des
Schraubendrehers.
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Der Schraubkopf besitzt einen in ein Spannfutter einer Bohrmaschine
oder dergleichen einsetzbaren Spannzapfen 1, der sich in eine Spannzapfenhülse 2
fortsetzt. Letztere weist in ihrem mittleren Bereich drei in gleicher Winkelverteilung
angeordnete Radialbohrungen 3 zur Aufnahme von
Kupplungskugeln 4
auf. Endseitig der Spannzapfenhülse 2 sind weitere drei Radialbohrungen 5 zur Einlagerung
von Lagerkugeln 6 vorgesehen.
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Die vorgenannten Kupplungskugeln 4 wirken zusammen mit in Längsrichtung
verlaufenden bogenförmigen Nuten 7 des Schaftes 8' einer in der Spannzapfenhülse
2 gelagerten Hülse 8. Es sind sechs solcher bogenförmigen Nuten 7 in der Hülse 8
in gleicher Winkelverteilung angeordnet, so daß in jede zweite dieser Nuten 7 eine
Kupplungskugel 4 eintaucht, vergl. Fig. 2. Die Lagerkugeln 6 greifen dagegen in
eine Ringnut 9 des Schaftes 8' der Hülse 8 ein. Somit stützen die Lagerkugeln 6
die Hülse 8 einerseits in Achsrichtung und andererseits in Radialrichtung.
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Auf der Spannzapfenhülse 2 ist eine die Lagerkugeln 6 abstützende
Kupplungshülse 10 geführt. Dieselbe drückt mit einer querschnittsstärkeren Zone
11 die Kupplungskugeln 4 in die Nuten 7 hinein. Diese Stellung wird aufrechterhalten
durch eine sich an der Zone 11 abstützende, innenseitig der Kupplungshülse 10 angeordnete
Druckfeder 12, die ihrerseits gegen einen Sprengring 13 am oberen Ende der Spannzapfenhülse
2 tritt.
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Eine Anschlagbegrenzung erfährt die Kupplungshülse 10 in Federungsrichtung
dadurch, daß sie mit einer Ringschulter 14 gegen einen Kragen 15 der Spannzapfenhülse
2 tritt, vergl. Fig. 1. An die Ringschulter 14 schließt sich ein zentrischer Ausweichraum
16 für die Kupplungskugeln 4 an.
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An ihrem freien Ende 8" weist die Hülse 8 eine zentrische mehrkantige
Aufnahme 17 auf. In diese tritt der entsprechend mehrkantig geformte
Schaft
18' eines Schraubendrehers 18 ein. Bezüglich seines Klingenteils 18" handelt es
sich um einen solchen für eine Kreuzschlitzschraube 19.
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Das untere freie Ende 8" der Hülse 8 ist stufenförmig abgesetzt. Hierdurch
wird eine Ringschulter 40 erzeugt, an welcher sich das eine Ende einer Schraubendruckfeder
23 abstützt. Das andere Ende derselben findet einen Anschlag an einer Ringschulter
41 einer auf der Hülse 8 verlagerbaren Tragbüchse 42. Die Ringschulter 41 verbindet
zwei unterschiedliche Führungsflächen der Tragbüchse 42. Das stufenförmig abgesetzte
freie Ende 42' der Tragbüchse 42 setzt sich in einen in Einschraubrichtung vorstehenden
Flügel 43 fort. Letzterer ist im Querschnitt segmentförmig gestaltet derart, daß
seine innenliegende ebene Fläche 43' mit einer Flanke der im Querschnitt sechskantigen
Aufnahme 17 fluchtet, vergl. insbesondere Fig. 4. Um dies ermöglichen zu können,
ist das Ende 8" der Hülse 8 mit mit einer entsprechenden Aussparung 44 versehen,
so daß sich der Flügel 43 mit dem auf gleicher Höhe liegenden Restquerschnitt des
Endes 8" zu einer Kreisform ergänzt. Die Länge der Aussparung 44 ist größer als
die Länge des Flügels 43.
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In dem Flügel 43 befindet sich eine quer zur Längsrichtung der Tragbüchse
42 angeordnete Höhlung 45 zur Aufnahme einer Klemmkugel 46.
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Deren Durchmesser ist größer als die in radialer Richtung liegende
Dicke des Flügels 43. Ein Herausfallen der Klemmkugel 46 aus der Höhlung 45 wird
durch den zugestemmten Rand 47 verhindert. Es ist jedoch gewährleistet, daß die
Klemmkugel 46 in radialer Richtung ein ausreichendes Spiel besitzt.
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Sowohl das freie Ende 8" der Hülse 8 als auch der Flügel 10 werden
von einer Spannbüchse 48 umfaßt. Diese ist im Klemmsitz auf dem Außenumfang des
Hülsen-Endes 8" angeordnet, und zwar so, daß der Flügel 43 von diesem Klemmsitz
nicht erfaßt ist, sondern seine freie Beweglichkeit behält.
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Die Spannbüchse 48 bildet eine zum freien Ende hin keilförmig abfallende
innenseitige Spannfläche 49 aus, die mit der Klemmkugel 46 zusammenwirkt. Die Spannfläche
49 setzt sich über eine Abstufung in eine Höhlung 50 fort, die dem Außenumfang des
abgesetzten Endes 42' der Tragbüchse 42 angepaßt ist unter Gewährung einer Verschieblichkeit
der Tragbüchse 42.
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Bei in der Aufnahme 17 befindlichem Schraubendreher 18 bewirkt die
Druckfeder 23 eine Verlagerung der Tragbüchse 42 entgegen Einsteckrichtung des Schraubendrehers.
Hierdurch wird der Flügel 43 mit seiner Klemmkugel 46 in Abwärtsrichtung verlagert,
wobei die Klemmkugel 46 sich an der Spannfläche 49 abstützt und dadurch eine Klemmkraft
auf den Schaft 18' des Schraubendrehers 18 ausübt, vergl. Fig. 1 und 4. Tritt eine
Zugkraft am Schraubendreher 18 auf, so verstärkt sich die Klemmkraft.
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Die bis zur Spannbüchse 48 reichende Kupplungshülse 10 ist am freien
Ende mit einem Innengewinde ausgestattet, in welches das Außengewinde einer Betätigungshülse
29' eingreift. Letztere sitzt drehbar auf der Tragbüchse 42 und Spannbüchse 48.
Das freie Ende der Betätigungshülse 29' ist zu einem vorstehenden, mit einer Rändelung
versehenen
Ringabschnitt 30 geformt, welcher mit seinem unteren
freien Ende einen den Schraubendreher 18 umgebenden Rand R bildet. Auf dem Außengewinde
der Betätigungshülse 29' läuft eine Kontermutter 50. Nach Einstellen der gewünschten
Einschraubtiefe wird die Kontermutter 50 gegen die Stirnfläche F der Kupplungshülse
10 verspannt. Dann verändert die Betätigungshülse 29' nicht ungewollt ihre Lage
zur Kupplungshülse 10.
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Durch das stufenförmig abgesetzte Ende 42' der Tragbüchse 42 wird
eine Gegenschulter 53 erzeugt, die in Grundstellung gemäß Fig. 1 mit Abstand zu
einer Schulter 52 der Betätigungsbüchse 29' liegt.
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Beim Einschrauben einer Schraube 19 verläuft der Kraftfluß von der
Spannzapfenhülse 2 zur Hülse 8 unter Mitnahme des Schraubendrehers 18, welcher die
Schraube 19 eindreht. Ist eine entsprechende Einschraubtiefe erreicht, setzt der
Rand R auf das strichpunktiert angedeutete Bauteil 51 auf, und mit dem weiteren
Einschrauben führt dieses zu einer Relativverschiebung zwischen Spannzapfenhülse
2 mit Hülse 8 zur Betätigungshülse 29' mit Kupplungshülse 10. Hierbei gelangen die
Kupplungskugeln 4 in den Ausweichraumv 16 der Kupplungshülse 10, wobei sie über
die Seitenflanken der bogenförmigen Nuten 7 in Auswärtsrichtung gesteuert werden,
vergl. Fig. 5 und strichpunktierte Darstellung in Fig. 2. Dann wird die Hülse 8
mit dem Schraubendreher 18 nicht mehr mitgenommen.
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Dies zeigt dem Benutzer an, daß die Einschraubtiefe erreicht ist.
Die bei der Relativverschiebung zusammengedrückte Druckfeder 12 kann sich nach Entfernen
des Schraubkopfes von dem Bauteil 51 entspannen und führt
die Kupplungshülse
10 mit Betätigungshülse 29' in die Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 zurück.
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Soll ein Auswechseln des Schraubendrehers 18 vorgenommen werden, so
ist die Betätigungshülse 29' mit der Kupplungshülse 10 über die Entkupplungsstellung
hinaus in der angezeigten Pfeilrichtung zu verlagern.
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Dabei beaufschlagt die Schulter 52 der Betätigungshülse 29' die Gegenschulter
53 der Tragbüchse 42 und verschiebt diese in die Stellung gemäß Fig. 6. Die Druckfeder
23 wird durch die Tragbüchse 42 gespannt, und die Klemmkugel 46 wird über den Flügel
43 mitgenommen. Sie gelangt dadurch aus der Klemmstellung zwischen Spannfläche 49
des Spannringes 48 und Schaft 18'. Der Schraubendreher 18 kann dann leicht entnommen
werden. Nach Freigabe der Betätigungshülse 29' führt die Druckfeder 12 die Kupplungshülse
10 in ihre Anschlagstellung zurück,- während die Druckfeder 23 die Tragbüchse 42
verschiebt, bis deren Gegenschulter 53 den zugekehrten Stirnrand 48' der Spannbüchse
48 beaufschlagt.
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Da zum Zwecke des Abziehens des Schraubendrehers die Verlagerung der
Betätigungshülse 29' in Einsteckrichtung des Schraubendrehers erfolgt, besteht nicht
die Gefahr eines Herausziehens des Schraub-kopfes aus der Halterung an der Bohrmaschine
oder eines ähnlichen Geräts.
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Die Kontermutter 50 bildet mit ihrer dem Ringabschnitt 30 zugekehrten
Fläche den Stirnrand 10' der Kupplungshülse 10, wodurch die Verstellung der Betätigungshülse
29' in der einen Richtung begrenzt wird.
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Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten
neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht
ausdrücklich beansprucht sind.
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