DE10111750A1

DE10111750A1 - Verriegelungsfutter

Info

Publication number: DE10111750A1
Application number: DE10111750A
Authority: DE
Inventors: Daijiro Nakamura
Original assignee: Power Tool Holders Inc
Current assignee: Apex Brands Inc
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2001-11-29
Anticipated expiration: 2021-03-13
Also published as: US6390481B1; JP2001259907A; GB2361201A; CN1318445A; GB2361201B; TW495405B; JP4837835B2; DE10111750B4; GB0105928D0; DE10111750C5

Abstract

Ein Futter beinhaltet einen im wesentlichen zylindrischen Körper und eine Vielzahl von Backen, welche bewegbar angeordnet sind bezüglich des Körpers in Verbindung mit der axialen Bohrung des Körpers. Eine im allgemeinen zylindrische Hülse ist drehbar um den Körper montiert in operativer Verbindung mit den Backen, so daß Drehung der Hülse in einer schließenden Richtung die Backen in Richtung der Achse der Axialbohrung bewegt, und Drehung der Hülse in einer öffnenden Richtung die Backen weg von der Achse bewegt. Ein Lager weist eine erste Laufrille angrenzend bzw. anliegend an den Körper, eine zweite Laufrille angrenzend bzw. anliegend an die Hülse und zumindest ein Lagerelement, welches zwischen der ersten Laufrille und der zweiten Laufrille angeordnet ist, auf. Entweder die erste Laufrille oder die zweite Laufrille definiert eine Ratsche. Die andere der ersten Laufrille und der zweiten Laufrille definiert eine Sperrklinke, welche in Richtung der Ratsche vorgespannt ist. Die Ratsche und die Sperrklinke sind so ausgestaltet, daß, wenn die Sperrklinge mit der Ratsche eingreift, die Ratsche und die Sperrklinke verhindern, daß die zweite Laufrille sich in der öffnenden Richtung bezüglich der ersten Laufrille dreht.

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Futter bzw. Spannfutter bzw. Aufspannvorrichtungen zur Verwendung mit Bohrwerkzeugen bzw. Bohrern oder mit elektrischen oder pneumatischen Leistungsantriebsvorrichtungen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Futter des schlüssellosen Typs, welches per Hand oder durch Betätigung des Antriebsvorrichtungsmotors festgezogen oder gelöst werden kann.

Sowohl Hand- als auch elektrische oder pneumatische Werkzeugantriebsvorrichtungen sind wohlbekannt. Obwohl Spiralbohrer die häufigsten Werkzeuge an solchen Antriebsvorrichtungen sind, können die Werkzeuge ebenfalls Schraubendreher, Steckschlüssel, Senker, montierte Schleifsteine und andere Schneid- oder Reib- bzw. Schleifwerkzeuge umfassen. Da die Werkzeugschäfte von unterschiedlichem Durchmesser oder polygonalem Querschnitt sein können, ist die Vorrichtung üblicherweise versehen mit einem Futter, welches über einen relativ großen Bereich anpaßbar ist. Das Futter kann an die Antriebsvorrichtung durch eine Gewindebohrung oder eine kegelig verjüngte bzw. konische Bohrung befestigt sein.

Eine Vielzahl von Futtern wurde auf dem Gebiet entwickelt. In einem Futter mit schrägen bzw. schiefen Backen beinhaltet ein Futterkörper drei Zwischenräume bzw. Durchtritte bzw. Laufgänge, welche um etwa 120° voneinander beabstandet sind. Die Zwischenräume sind so ausgestaltet, daß sich ihre Mittellinien in einem Punkt entlang der Futterachse vor dem Futter treffen. Die Zwischenräume beschränken drei Backen, welche in den Zwischenräumen bewegbar sind, um einen zylindrischen oder polygonalen Werkzeugschaft, welcher etwa entlang der Futtermittelachse angeordnet ist, zu greifen. Das Futter beinhaltet eine Mutter, welche sich um das Futterzentrum dreht und welche mit Gewinden an den Backen eingreift, so daß eine Drehung der Mutter die Backen in beide Richtungen innerhalb der Zwischenräume bewegt. Der Körper ist an dem Antriebsschaft einer Antriebsvorrichtung befestigt und ist so ausgestaltet, daß eine Drehung des Körpers in eine Richtung bezüglich der Mutter die Backen in eine greifende Beziehung mit dem Werkzeugschaft zwingt, während eine Drehung in die entgegengesetzte Richtung die greifende Beziehung löst. Das Futter kann schlüssellos sein, wenn es von Hand gedreht wird. Beispiele von solchen Futtern sind offenbart in den US Patenten 5,125,673 und 5,193,824, welche der hier genannte Patentinhaber innehat und deren gesamte Offenbarung hierin per Referenz einbezogen ist. Verschiedene Konfigurationen von schlüssellosen Bohrfuttern sind auf dem Fachgebiet bekannt und gewünscht für eine Vielzahl von Anwendungen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung erkennt und spricht die vorhergehenden Überlegungen und andere Konstruktionen und Verfahren vom Stand der Technik an.

Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Futter bereitzustellen.

Diese und andere Aufgaben werden gelöst durch ein Futter bzw. Spannfutter bzw. Aufspannvorrichtung zur Verwendung mit einer hand- oder leistungsangetriebenen Antriebsvorrichtung mit einem drehbaren Antriebsschaft. Das Futter beinhaltet einen im allgemeinen zylindrischen Körper mit einem Nasenabschnitt und einem Schwanzabschnitt. Der Schwanzabschnitt ist konfiguriert, um sich mit dem Antriebsschaft zu drehen, und der Nasenabschnitt weist eine darin ausgebildete Axialbohrung auf. Eine Vielzahl von Backen sind bewegbar bezüglich des Körpers in Verbindung mit der Axialbohrung angeordnet. Eine im allgemeinen zylindrische Hülse bzw. Buchse ist drehbar montiert um den Körper in betätigbarer Verbindung mit den Backen, so daß eine Drehung der Hülse in eine schließende Richtung die Backen in Richtung der Achse der Axialbohrung bewegt und eine Drehung der Hülse in einer öffnenden Richtung die Backen weg von der Achse bewegt. Ein Lager weist auf eine erste Laufrille bzw. -rinne bzw. -ring, welche angrenzend bzw. anliegend an den Körper ist, eine zweite Laufrille bzw. -rinne bzw. -ring, welche anliegend bzw. angrenzend an die Hülse ist, und zumindest ein Lagerelement, welches zwischen der ersten Laufrille und der zweiten Laufrille angeordnet ist. Entweder die erste Laufrille oder die zweite Laufrille definieren eine Ratsche bzw. Sperrhaken bzw. -klinke. Die andere der ersten Laufrille und der zweiten Laufrille definiert eine Schalt- bzw. Sperrklinke, welche in Richtung der Ratsche vorgespannt ist. Die Ratsche und die Sperrklinke sind so ausgestaltet, daß wenn die Sperrklinke mit der Ratsche eingreift, die Ratsche und die Sperrklinke verhindern, daß sich die zweite Laufrille in der öffnenden Richtung bezüglich der ersten Laufrille dreht.

Die begleitenden Zeichnungen, welche beinhaltet sind in und einen Teil dieser Beschreibung ausbilden, zeigen eine Ausführungsform der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Eine vollständige und ermöglichende Offenbarung der vorliegenden Erfindung, einschließlich des besten Modus davon für den Fachmann, ist insbesondere in dem nachfolgenden Teil der Beschreibung fortgesetzt, welche sich auf die begleitenden Zeichnungen bezieht, in welchen zeigt:

Fig. 1 eine Längsansicht, teilweise im Schnitt, eines Futters in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Explosionsansicht eines Futters, wie in Fig. 1 gezeigt;

Fig. 3 eine Explosionsansicht eines Lagers und der Mutter des Futters, wie in Fig. 1 gezeigt;

Fig. 4A eine teilweise perspektivische Ansicht der Hülse des Futters, wie in Fig. 1 gezeigt;

Fig. 4B eine teilweise perspektivische Ansicht des Lagers und der Hülse des Futters, wie in Fig. 1 gezeigt;

Fig. 4C eine teilweise perspektivische Ansicht des Lagers und der Hülse des Futters, wie in Fig. 1 gezeigt; und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Futterbacke des Futters, wie in Fig. 1 gezeigt.

Die wiederholte Verwendung von Bezugszeichen in der vorliegenden Beschreibung und Zeichnungen beabsichtigt, gleiche oder analoge Merkmale oder Elemente der Erfindung darzustellen.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Nun wird im Detail Bezug genommen auf vorliegend bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, von denen ein oder mehr Beispiele in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind. Jedes Beispiel ist bereitgestellt zu Zwecken der Erklärung der Erfindung, nicht Beschränkung der Erfindung. In der Tat wird es für den Fachmann offensichtlich sein, daß Modifikationen und Variationen in der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, ohne von dem Bereich oder Geist davon abzuweichen. Zum Beispiel können Merkmale, welche dargestellt oder beschrieben wurden, als Teil einer Ausführungsform, mit einer anderen Ausführungsform verwendet werden, um eine weitere Ausführungsform zu erreichen. Somit ist es beabsichtigt, daß die vorliegende Erfindung solche Modifikationen und Variationen abdeckt, wie sie in den Bereich der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.

Bezugnehmend auf Fig. 1 und 2, beinhaltet ein Futter bzw. Spannfutter bzw. eine Aufspannvorrichtung 10 einen Körper 14, eine Mutter 16, eine vordere Hülse bzw. Buchse 18, ein Nasenteil 20 und eine Vielzahl von Backen 22. Der Körper 14 ist im allgemeinen zylindrisch in der Form und umfaßt einen Nasen- oder vorderen Abschnitt 24 und einen Schwanz- oder hinteren Abschnitt 26. Der Nasenabschnitt 24 weist auf eine vordere Seite 28, welche quer ist zu der longitudinalen Mittelachse 30 des Körpers 14, und eine kegelig verjüngte bzw. konische Oberfläche bzw. Fläche 32 an seinem vorderen Ende. Der Nasenabschnitt definiert eine Axialbohrung 34, welche etwas größer dimensioniert ist als der größte Werkzeugschaft, welchen aufzunehmen das Werkzeug entworfen ist. Eine Gewindebohrung 36 ist in dem Schwanzabschnitt 26 ausgebildet und ist von einer Standardgröße, um mit dem Antriebsschaft einer leistungs- oder handangetriebenen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) zusammenzupassen. Die Bohrungen 34, 36 können in einem zentralen Bereich 38 des Körpers 14 miteinander in Verbindung stehen. Während eine Gewindebohrung 36 dargestellt ist, könnte solch eine Bohrung ersetzt werden durch eine kegelig verjüngte bzw. konische Bohrung von Standardgröße, um mit einem kegelig verjüngten bzw. konischen Antriebsschaft zusammenzupassen. Desweiteren kann der Körper 14 integral mit dem Antriebsschaft ausgebildet sein.

Der Körper 14 definiert drei Zwischenräume bzw. Durchtritte bzw. Laufgänge 40, um drei Backen 22 aufzunehmen. Jede Backe ist von der anliegenden bzw. angrenzenden Backe durch einen Bogen von etwa 120° beabstandet. Die Achsen der Zwischenräume 40 und Backen 22 sind angewinkelt bezüglich der Futtermittelachse 30, so daß jede Zwischenraumachse durch die axiale Bohrung 34 durchgeht und die Achse 30 an einem gemeinsamen Punkt vor dem Futterkörper schneidet. Die Backen bilden einen Griff, welcher sich radial in Richtung zu und weg von der Futterachse bewegt, um ein Werkzeug zu greifen, und jede Backe 22 weist eine Werkzeugeingriffsseite 42 auf, welche im allgemeinen parallel zu der Achse des Futterkörpers 14 ist. Gewinde bzw. Gewindegänge 44, welche an der gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten oder äußeren Fläche bzw. Oberfläche der Backe ausgebildet sind, können in jedem geeigneten Typ und Ganghöhe bzw. Teilung bzw. Steigung ausgebildet sein. Wie in Fig. 5 gezeigt, kann jede Backe 22 ausgebildet sein mit Carbid- bzw. Hartmetalleinsätzen 112, welche in ihre Werkzeugeingriffsfläche gepreßt wurden.

Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, beinhaltet der Körper 14 einen Schub- bzw. Druckring 46, welcher in einer bevorzugten Ausführungsform integral mit dem Körper ausgebildet sein kann. Es sollte jedoch verstanden werden, daß der Schubring 46 und der Körper 14 getrennte Komponenten sein können. Schubring 46 beinhaltet eine Vielzahl von Backenführungen 48, welche um deren Umfang ausgebildet sind, um ein Zurückziehen der Backen 22 dadurch zu erlauben und beinhaltet ebenfalls einen Leisten- bzw. Simsbereich 50, um eine Lageranordnung, wie nachfolgend beschrieben, aufzunehmen.

Der Körperschwanzabschnitt 26 beinhaltet eine geriffelte bzw. gerändelte Fläche bzw. Oberfläche 54, welche eine optionale hintere Hülse bzw. Buchse 12 in einer Preßpassung bei 55 aufnimmt. Die hintere Hülse 12 könnte ebenfalls zurückgehalten werden durch Preßpassen ohne Riffeln, durch die Verwendung eines Schlüssels oder Krimpen, Abstecken, Nieten, Gewindeschneiden bzw. Schrauben bzw. Einfädeln oder jeden anderen geeigneten Sicherungsmechanismus. Des weiteren kann das Futter mit einer einzelnen Hülse ausgebildet sein, welche keine hintere Hülse aufweist.

Das Nasenteil 20 hält die Mutter 16 gegen nach vorwärts gerichtete axiale Bewegung zurück. Das Nasenteil ist an den Körpernasenabschnitt 24 preßgepaßt. Es sollte jedoch verstanden werden, daß andere Verfahren des axialen Sicherns der Mutter an den Körper verwendet werden können. Zum Beispiel kann die Mutter eine zweiteilige Mutter sein, welche an dem Körper innerhalb einer umfänglichen Rille bzw. Nut an dem äußeren Umfang des Körpers gehalten wird. Das Nasenteil 20 kann beschichtet sein mit einem nicht eisenhaltigen metallischen Überzug, um Rosten zu verhindern und sein Aussehen zu verbessern. Beispiele von geeigneten Überzügen beinhalten Zink oder Nickel, obwohl wahrgenommen werden sollte, daß jeder geeignete Überzug verwendet werden könnte.

Die äußere umfängliche Fläche bzw. Oberfläche der vorderen Hülse 18 kann geriffelt bzw. gerändelt sein oder versehen sein mit länglichen Rippen 77 oder anderen Vorsprüngen, um es der Bedienperson zu ermöglichen, sie sicher zu greifen. Auf dieselbe Weise kann die umfängliche Fläche bzw. Oberfläche der hinteren Hülse 12, wenn verwendet, geriffelt bzw. gerändelt oder gerippt sein wie bei 79, wenn erwünscht.

Die vordere Hülse 18 ist gegen Bewegung in der Vorwärtsaxialrichtung durch eine ringförmige Schulter 90 an dem Nasenteil 20 gesichert. Ein kegelstumpfartiger Abschnitt 95 an dem hinteren Ende des Nasenteils erleichtert die Bewegung der Backen 22 innerhalb des Futters.

Die vorderen und hinteren Hülsen können geformt oder anderweitig hergestellt sein aus einem strukturellen Kunststoff wie Polycarbonat, einem gefüllten Polypropylen, z. B. einem glasgefüllten Polypropylen, oder einer Mischung von strukturellen Kunststoffmaterialien. Andere Kompositmaterialien, wie z. B. graphitgefüllte Polymere, können ebenfalls in bestimmten Umgebungen geeignet sein. Wie durch den Fachmann wahrgenommen werden sollte, werden die Materialien, für welche das Futter der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, abhängen von der Endverwendung des Futters, und die obengenannten Materialien sind nur beispielsweise angegeben.

Die Mutter 16 weist Gewinde 56 auf zum Zusammenpassen mit Backengewinden bzw. -gewindegängen 44. Die Mutter 16 ist um den Körper in Eingriff mit dem Backengewinde angeordnet, so daß wenn die Mutter bezüglich des Körpers 14 gedreht wird, die Backen vorgeschoben oder zurückgezogen werden, abhängig von der Drehrichtung der Mutter.

Wie in Fig. 3 dargestellt, beinhaltet die vordere axiale Seite der Mutter Rücksprünge 62, welche entsprechende Antriebsmitnehmer bzw. -klauen bzw. -klinken 64 (Fig. 2) aufnehmen, welche sich von der inneren Fläche bzw. Oberfläche der vorderen Hülse 18 erstrecken. Die winkelige Breite der Antriebsmitnehmer ist geringer als die der Rücksprünge, was in einem geringen Bereich der relativen Drehbewegung, z. B. zwischen 6° und 10°, zwischen der Mutter und der vorderen Hülse resultiert.

Die Mutter 16 definiert ebenfalls eine Vielzahl von Nuten bzw. Rillen, welche als Ebenen 68 um den äußeren Umfang der Mutter ausgebildet sind. Die Ebenen 68 nehmen entsprechende Laschen 70 auf, welche sich vorwärts von einer inneren Laufrille bzw. -ring 72 einer Lageranordnung 74 erstrecken. Der Eingriff der Laschen 70 und Ebenen 68 fixiert drehbar die innere Laufrille an die Mutter, obwohl es verstanden werden sollte, daß eine leichte Drehtoleranz zwischen den Zweien vorhanden sein kann.

Die innere Laufrille 72 nimmt eine Vielzahl von Lagerelementen auf, in diesem Fall Lagerkugeln 76, welche zwischen ihr und einer äußeren Laufrille bzw. -ring 78, welche an der Schubringleiste 50 sitzt (Fig. 1), angeordnet sind. Die äußere Laufrille 78 ist an den Körper 14 drehbar fixiert durch eine Vielzahl von Laschen 80, welche in entsprechenden Nuten bzw. Rillen 82 in der Schubringleiste aufgenommen sind.

Die äußere Laufrille 78 beinhaltet ebenfalls eine Ratsche bzw. Sperrhaken bzw. -klinke. In der dargestellten Ausführungsform ist die Ratsche ausgebildet durch eine Vielzahl von sägezahnförmigen Zähnen 84, welche um die innere umfängliche Fläche bzw. Oberfläche der äußeren Laufrille angeordnet sind. Eine erste Schalt- bzw. Sperrklinke 86 erstreckt sich von einer Seite einer jeden Lasche 70 und ist radial nach außen vorgespannt von der inneren Laufrille, wodurch ein distales Ende 88 einer jeden Sperrklinke 86 in Richtung der Ratsche der äußeren Laufrille gezwungen wird.

Jeder Zahn 84 weist eine erste Seite auf mit einer Neigung, welche sich 90° annähert. Die zweite Seite weist eine geringere Neigung auf. Die Sperrklinke 86 ist ablenkbar und ist im allgemeinen angeordnet in Ausrichtung mit der Neigung der zweiten Seite. Somit bewegt eine Drehung der inneren Laufrille 72 in eine Richtung 90 bezüglich der äußeren Laufrille 78 die distalen Enden 88 der Sperrklinke wiederholt über Zähne 84, wobei ein klickendes Geräusch bewirkt wird, wenn Enden 88 gegen jede aufeinander folgende zweite Zahnseite fallen. Diese Anordnung der Zähne 84 und Sperrklinke 86 verhindert jedoch die Drehung der inneren Laufrille in eine entgegengesetzte Richtung 92. Anwendung von Drehbewegung auf die innere Laufrille in dieser Richtung zwingt die distalen Enden 88 in die steil geneigten ersten Seiten der Zähne 84. Da die Sperrklinke 86 im allgemeinen senkrecht zu den ersten Seiten ist, wird sie nicht nach innen abgelenkt, um Drehung zu erlauben.

Wie nachstehend beschrieben, entspricht die Richtung 90 der schließenden Richtung des Futters, während Richtung 92 der öffnenden Richtung des Futters entspricht. Entsprechend, wenn die Sperrklinken 86 mit den Ratschenzähnen 84 eingreifen, erlauben die Zähne die Bewegung der inneren Laufrille in der öffnenden Richtung des Futters, aber verhindern ihre Bewegung in die schließende Richtung.

Eine zweite ablenkbare Schalt- bzw. Sperrklinke 94 erstreckt sich zu der anderen Seite einer jeden Lasche 70. Wie Sperrklinken 86, ist jede Sperrklinke 94 radial nach außen vorgespannt. Jedoch ungleich Sperrklinken 86, greifen die Sperrklinken 94 nicht mit der äußeren Laufrillenratsche ein.

Sperrklinken 86 und 94 beinhalten Laschen 96 und 98 an ihren distalen Enden. Ebenfalls bezugnehmend auf Fig. 4A definiert eine innere umfängliche Fläche bzw. Oberfläche der Hülse 18 erste und zweite Rücksprünge 100 und 102. Während der Bedienung des Futters, wird jede Lasche 98 in einem dieser Rücksprünge aufgenommen, abhängig von der Drehposition der Hülse bezüglich der Mutter wie in größerem Detail nachstehend beschrieben. Die Hülse definiert ebenfalls einen dritten Rücksprung 104 und eine Nockenfläche bzw. -oberfläche 106. Ebenfalls abhängig von der Drehposition der Hülse, wird jede Lasche 96 aufgenommen entweder durch die Nockenfläche oder durch Rücksprung 104. Die Hülse beinhaltet ein Paar von Rücksprüngen 100, 102 für jede Lasche 98 und einen Rücksprung 104 und eine Nockenfläche 106 für jede Lasche 96.

Fig. 4C stellt die Anordnung der Sperrklinken 86 und 94 dar, wenn die Hülse 18 sich in einer ersten von zwei Positionen bezüglich der Mutter 16 (Fig. 2) befindet, während Fig. 4B diese Komponenten darstellt, wenn sich die Hülse in einer zweiten Position bezüglich der Mutter befindet. Zur Vereinfachung der Darstellung, verzichten beide Figuren auf die Mutter. Jedoch bezugnehmend auf Fig. 2 und auf die zweite Position der Hülse, wie in Fig. 4B gezeigt, ist jeder Antriebsmitnehmer 64 angeordnet gegen oder angrenzend bzw. anliegend an eine Seite 108 des Spalts 62, in welchem er aufgenommen ist. Jeder der Rücksprünge 102 der Hülse nimmt Laschen 98 einer der Sperrklinken 94 auf, und jeder Rücksprung 104 nimmt eine Lasche 96 einer der Sperrklinken 86 auf. Entsprechend greifen die distalen Enden 88 einer jeden Sperrklinke 86 mit den Ratschenzähnen 84 ein, und die innere Laufrille 72 kann sich nur in Richtung 92 bezüglich der äußeren Laufrille 78 drehen.

Nun bezugnehmend auf Fig. 4C, wenn sich die innere Laufrille 72 in der öffnenden Richtung 92 bezüglich der äußeren Laufrille bewegt, bewegt sich jede Lasche 98 aus ihrem Rücksprung 102 heraus und in ihren Rücksprung 100, wie durch Pfeil 108 angedeutet. Jede Lasche 96 fährt hoch und heraus aus ihrem Rücksprung 104 auf ihre Nockenfläche 106, wie angedeutet durch Pfeil 110. Wie durch Pfeil 112 angedeutet, drückt dies jede ablenkbare Lasche 86 radial nach innen, wodurch die distalen Enden 88 von den Ratschenzähnen 84 gelöst werden. Somit ist die innere Laufrille frei, um sich bezüglich der äußeren Laufrille zu drehen.

Wie in größerem Detail nachstehend beschrieben, wenn sich die Hülse 18 in Richtung 92 dreht, so daß die innere Laufrille sich von der in Fig. 4B gezeigten Position zu der in Fig. 4C gezeigten Position bewegt, bewegen sich die Antriebsmitnehmer 64 innerhalb der Rillen 62 der Mutter 16 (Fig. 2), so daß jeder Antriebsmitnehmer sich gegen oder unmittelbar anliegend bzw. angrenzend an eine Seite 110 der Rille befindet.

Im Betrieb und bezugnehmend auf Fig. 2, 3, 4B und 4C, nehmen die Mutterrillen 62 die Antriebsmitnehmer 64 auf, wenn sich das Futter zwischen den vollständig geöffneten und vollständig geschlossenen Positionen findet, so daß die Antriebsmitnehmer anliegen bzw. angrenzen an Rillenseiten 118. Die innere Laufrille 72 so bezüglich der äußeren Laufrille 78 ist angeordnet, daß Laschen 9ä und 98 durch die Nockenfläche 106 bzw. Rücksprung 100 aufgenommen sind. Das heißt, die Hülse 18 befindet sich in der ersten Position bezüglich der Mutter. In diesem Zustand fixieren Laschen 98 und Rücksprünge 100 drehbar die innere Laufrille 72 an die Hülse 18. Da die innere Laufrille 72 drehbar an die Mutter 16 durch Laschen 70 und Ebenen 68 fixiert ist, treibt eine Bedienperson, welche die Hülse 18 dreht, die Mutter drehbar durch die innere Laufrille 72, wodurch die Backen geöffnet oder geschlossen werden. Wenn die Bedienperson die Hülse/innere Laufrille des Lagers/Mutter in der schließenden Richtung dreht (angedeutet durch Pfeil 90 in Fig. 3) zu dem Punkt, daß die Backen sich auf einem Werkzeugschaft festziehen, wird die Mutter rückwärts die Backengewinde hochgezwungen, wodurch die Mutter gegen die innere Laufrille 72, Lagerelemente 76, äußere Laufrille 78 und Schubring 46 gedrückt wird. Die rückwärtige Kraft erzeugt eine Reibverriegelung bzw. -verrastung zwischen der Mutter und der inneren Laufrille 72, welche weiter zwei Komponenten drehbar fixiert.

Der Keil bzw. die Verkeilung zwischen dem Muttergewinde und Backengewinde widersteht zunehmend der Drehung der Mutter. Wenn die Bedienperson die Hülse 18 weiter dreht, und der Widerstand den Halt, welcher durch die Laschen 98 in Rücksprüngen 100 bewirkt wird, überwindet, dreht sich die Hülse 18 bezüglich der Mutter 16 und der inneren Lagerlaufrille 72. Dies bewegt die Antriebsmitnehmer 64 von Seiten 108 der Rücksprünge 62 zu Seiten 112 und drückt Laschen 98 aus den Rücksprüngen 100 heraus in Rücksprünge 102. Gleichzeitig drehen sich die Nockenflächen 106 weg von den Laschen 96, so daß die Laschen in Rücksprünge 104 gelöst werden, wodurch die distalen Enden 88 der Sperrklinken 86 mit den Ratschenzähnen 84 in Eingriff gebracht werden, wie in Fig. 4B gezeigt. Zu diesem Zeitpunkt ist die innere Laufrille 72, und deshalb Mutter 16, drehbar verriegelt bzw. verrastet mit der äußeren Laufrille 78, und deshalb Körper 14, gegen Drehung in der öffnenden Richtung des Futters. Das heißt, die Mutter ist drehbar verriegelt an den Futterkörper in der öffnenden Richtung. Da die Drehung der Mutter bezüglich des Körpers nötig ist, um das Futter zu öffnen, verhindert dies versehentliches bzw. unbeabsichtigtes Öffnen während der Verwendung.

Die innere Laufrille 72, und deshalb Mutter 16, kann sich jedoch immer noch bezüglich der äußeren Laufrille 78, und deshalb Körper 14, in der schließenden Richtung des Futters drehen. Während einer solchen Drehung treibt die Hülse 18 die Mutter 16 durch die Antriebsmitnehmer 64 gegen Rillenseiten 110, als auch durch die innere Laufrille 72. Dies zieht das Futter weiter zu und wie vorstehend beschrieben, erzeugt ein klickendes Geräusch, um die Bedienperson zu informieren, daß sich das Futter in einer vollständig zugezogenen Position befindet.

Um das Futter zu öffnen, dreht die Bedienperson die Hülse 18 in der entgegengesetzten Richtung. Die Hülse 18 überträgt dieses Drehmoment auf die innere Laufrille 72 an dem Eingreifen der Laschen 96 und 98 in Rücksprünge 104 bzw. 102. Da die Sperrklinken 86 mit der äußeren Laufrille 78 eingreifen, welche drehbar an den Körper fixiert ist, durch die Ratschenzähne, kann die innere Laufrille sich nicht mit der Hülse drehen. Somit, nach Anwendung eines ausreichenden Drehmoments in der öffnenden Richtung, bewegt sich die Hülse 18 bezüglich der inneren Laufrille und der Mutter. Dies bewegt Laschen 96 zurück auf die Nockenflächen 106, wodurch die Sperrklinken 86 von den Ratschenzähnen 84 außer Eingriff gebracht werden. Laschen 98 bewegen sich von den Rücksprüngen 102 in Rücksprünge 100, und Antriebsmitnehmer 64 bewegen sich von den Seiten 110 zu Seiten 108 der Rillen 62. Somit bewegt sich die Hülse zu ihrer ersten Position bezüglich der Mutter, wie in Fig. 4C gezeigt, und die innere Laufrille und Mutter sind frei, um sich bezüglich der äußeren Laufrille und des Futterkörpers zu drehen. Entsprechend bewegt eine weitere Drehung der Hülse 18 in der öffnenden Richtung die Backen 22 weg von der Futterachse, wodurch das Futter geöffnet wird.

Es sollte verstanden werden, daß die in den Figuren dargestellte Ausführungsform nur zu Erklärungszwecken bereitgestellt wurde, und daß die vorliegende Erfindung in jeder geeigneten Form realisiert werden kann. Zum Beispiel können die Sperrklinken und Ratschen in jeder geeigneten Konfiguration ausgebildet sein. Die vorliegende Erfindung kann in einer Vielzahl von Futterkonfigurationen verwendet werden, wobei ein Lager, welches eine Ratschenkonfiguration aufweist, angeordnet ist zwischen einer Hülse, z. B. einer Mutter oder einer anderen geeigneten Konfiguration, und dem Futterkörper. Zum Beispiel kann ein Futter beinhalten einen Körper, eine Mutter, welche drehbar fixiert ist und axial bewegbar ist bezüglich des Körpers, und eine äußere Hülse, welche über ein Gewinde die Mutter eingreift, so daß Drehung der Hülse die Mutter axial auf dem Körper bewegt. Die Backen können axial an die Mutter fixiert und in den Körperzwischenräumen aufgenommen sein, so daß die axiale Bewegung der Mutter die Backen in Richtung und weg von der Futterachse antreibt. In dieser Konfiguration kann es der äußeren Hülse erlaubt sein, sich über eine beschränkte winkelige Distanz bezüglich einer zweiten Hülse zu drehen. Ein Lager einschließlich einer Ratschenkonfiguration, wie oben beschrieben, kann zwischen der zweiten Hülse und dem Futterkörper angeordnet sein. Des weiteren, abhängig von der Futterkonfiguration, können die Sperrklinken und Ratschen wie geeignet ausgetauscht werden.

Während eine oder mehrere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben wurden, sollte verstanden werden, daß jede und alle äquivalente Realisierungen der vorliegenden Erfindung innerhalb des Bereichs und Geistes davon beinhaltet sind. Somit sind die dargestellte Ausführungsform(en) nur zu Beispielszwecken angegeben und nicht beabsichtigt als Beschränkungen der vorliegenden Erfindung. Es sollte verstanden werden, daß Aspekte der verschiedenen einen oder mehreren Ausführungsformen entweder ganz oder teilweise ausgetauscht werden können. Deshalb ist beabsichtigt, daß jede und alle solche Ausführungsformen in der vorliegenden Erfindung beinhaltet sind, wie sie in den wörtlichen oder äquivalenten Bereich der beigefügten Ansprüche fallen können.

Claims

1. Futter bzw. Spannfutter bzw. Aufspannvorrichtung zur Verwendung mit einer manuellen oder leistungs- bzw. motorangetriebenen Antriebsvorrichtung mit ei nem drehbaren Antriebsschaft, wobei das Futter umfaßt:
einen im allgemeinen zylindrischen Körper mit einem Nasenabschnitt und ei nem Schwanzabschnitt, wobei der Schwanzabschnitt ausgebildet ist, um sich mit dem Antriebsschaft zu drehen, und der Nasenabschnitt eine axiale Bohrung darin ausgebildet aufweist;
eine Vielzahl von Backen, welche bewegbar angeordnet sind bezüglich des Körpers in Verbindung mit der Axialbohrung;
eine Hülse bzw. Buchse, welche drehbar um den Körper montiert ist in betätig barer Verbindung mit den Backen, so daß eine Drehung der Hülse in einer schließenden Richtung die Backen in Richtung der Achse der Axialbohrung bewegt und eine Drehung der Hülse in einer öffnenden Richtung die Backen weg von der Achse bewegt; und
ein Lager mit einer ersten Laufrille bzw. -ring angrenzend bzw. anliegend an den Körper, einer zweiten Laufrille bzw. -ring anliegend bzw. angrenzend an die Hülse und zumindest einem Lagerelement, welches zwischen der ersten Laufrille und der zweiten Laufrille angeordnet ist, wobei entweder die erste Laufrille oder die zweite Laufrille eine Ratsche bzw. Sperrhaken bzw. -klinke definiert, wobei die andere der ersten Laufrille und der zweiten Laufrille eine Schalt- bzw. Sperrklinke definiert, welche in Richtung der Ratsche vorgespannt ist, und wobei die Ratsche und die Sperrklinke so ausgestaltet sind, daß wenn die Sperrklinke mit der Ratsche eingreift, die Ratsche und Sperrklinke verhin dern, daß die zweite Laufrille sich in der öffnenden Richtung bezüglich der er sten Laufrille dreht.

2. Futter wie in Anspruch 1, wobei die Hülse eine erste Hülse bzw. Buchse und zweite Hülse bzw. Buchse beinhaltet, und wobei die erste Hülse drehbar bzw. drehend die zweite Hülse antreibt, aber bewegbar ist bezüglich der zweiten Hülse zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position.

3. Futter wie in Anspruch 2, wobei die erste Hülse eine Nockenfläche bzw. -oberfläche definiert, welche so bezüglich der Sperrklinke angeordnet ist, daß die Nockenoberfläche die Sperrklinke von der Ratsche außer Eingriff bringt, wenn die erste Hülse sich in der ersten Position bezüglich der zweiten Hülse befindet, und die Sperrklinke löst, um mit der Ratsche einzugreifen, wenn sich die erste Hülse in der zweiten Position bezüglich der zweiten Hülse befindet.

4. Futter wie in einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hülse eine ringförmige Mutter ist mit daran ausgebildeten Gewinden bzw. Gewindegängen, welche in Eingriff sind mit Gewinden bzw. Gewindegängen an den Backen, so daß eine Drehung der Mutter um den Körper die Backen in Richtung oder weg von der Achse bewegt.

5. Futter wie in einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sperrklinke ab lenkbar ist, wobei die Sperrklinke und die Ratsche ausgebildet sind, so daß wenn die Sperrklinke mit der Ratsche eingreift, die Sperrklinke und Ratsche es der zweiten Laufrille erlauben, sich in der öffnenden Richtung bezüglich der er sten Laufrille zu drehen, aber verhindern, daß sich die zweite Laufrille in der schließenden Richtung bezüglich der ersten Laufrille dreht.

6. Futter wie in einem der vorhergehenden Ansprüche, beinhaltend eine äußere Hülse bzw. Buchse in operativer Verbindung mit der Mutter, so daß die äußere Hülse drehbar bzw. drehend die Mutter antreibt aber drehbar ist bezüglich der Mutter zwischen einer ersten Drehposition und einer zweiten Drehposition, wo bei die äußere Hülse eine Nockenfläche bzw. -oberfläche definiert, welche be züglich der Sperrklinke angeordnet ist, so daß die Nockenoberfläche die Sperr klinke von der Ratsche außer Eingriff bringt, wenn die äußere Hülse sich in der ersten Position bezüglich der Mutter befindet und die Sperrklinke löst, um mit der Ratsche einzugreifen, wenn sich die äußere Hülse in der zweiten Position bezüglich der Mutter befindet.

7. Futter bzw. Spannfutter bzw. Aufspannvorrichtung zur Verwendung mit einer hand- oder leistungs- bzw. motorangetriebenen Antriebsvorrichtung mit einem drehbaren Antriebsschaft, wobei das Futter umfaßt:
einen im allgemeinen zylindrischen Körper mit einem Nasenabschnitt und ei nem Schwanzabschnitt, wobei der Schwanzabschnitt konfiguriert ist, um sich mit dem Antriebsschaft zu drehen, und der Nasenabschnitt eine axiale Bohrung darin ausgebildet aufweist, und eine Vielzahl von Zwischenräumen bzw. Durchtritten bzw. Laufgängen, welche dadurch ausgebildet sind und die axiale Bohrung schneiden;
eine Vielzahl von Backen, welche bewegbar angeordnet sind in den Zwischen räumen;
eine im allgemeinen zylindrische Hülse bzw. Buchse, welche drehbar um den Körper montiert ist;
eine Mutter, welche drehbar um den Körper montiert ist und in operativer Ver bindung mit den Backen ist, so daß eine Drehung der Mutter in einer schlie ßenden Richtung die Backen in Richtung der Achse der axialen Bohrung be wegt, und eine Drehung der Mutter in einer öffnenden Richtung die Backen weg von der Achse bewegt; und
ein Lager mit einer ersten Laufrille bzw. -ring angrenzend bzw. anliegend an den Körper, einer zweiten Laufrille bzw. -ring angrenzend bzw. anliegend an die Mutter und einer Vielzahl von Lagerelementen, welche zwischen der ersten Laufrille und der zweiten Laufrille angeordnet sind, wobei die erste Laufrille eine Ratsche bzw. Sperrhaken bzw. -klinke definiert, wobei die zweite Laufrille eine ablenkbare Schalt- bzw. Sperrklinke definiert, welche in Richtung des Ratsche vorgespannt ist, und wobei die Ratsche und die erste Sperrklinke so konfigu riert sind, daß wenn die erste Sperrklinke mit der Ratsche eingreift, die Ratsche und die erste Sperrklinke es der zweiten Laufrille erlauben, sich in der öffnen den Richtung bezüglich der ersten Laufrille zu drehen, aber verhindern, daß sich die zweite Laufrille in der schließenden Richtung bezüglich der ersten Laufrille dreht,
wobei sich die Hülse in operativer Verbindung mit der Mutter befindet, so daß die Hülse drehbar bzw. drehend die Mutter antreibt aber drehbar ist bezüglich der Mutter zwischen einer ersten Drehposition und einer zweiten Drehposition, und
wobei die Hülse eine Nockenfläche bzw. -oberfläche definiert, welche bezüglich der ersten Sperrklinke angeordnet ist, so daß die Nockenoberfläche die erste Sperrklinke außer Eingriff bringt von der Ratsche, wenn die Hülse sich in der ersten Position bezüglich der Mutter befindet, und die erste Sperrklinke löst, um mit der Ratsche einzugreifen, wenn sich die Hülse in der zweiten Position be züglich der Mutter befindet.

8. Futter wie in Anspruch 7, wobei die zweite Laufrille drehbar bzw. drehend fixiert ist bezüglich des Körpers.

9. Futter wie in Anspruch 7 oder 8, wobei die zweite Laufrille eine Vielzahl von Laschen beinhaltet, welche sich davon erstrecken und von entsprechenden Nuten bzw. Rillen in dem Körper aufgenommen sind.

10. Futter wie in Anspruch 7, 8 oder 9, wobei die erste Laufrille drehbar bzw. dre hend fixiert ist an die Mutter.

11. Futter wie in Anspruch 7, 8, 9 oder 10, wobei die erste Laufrille einen Mitneh mer bzw. Klinke beinhaltet, welcher sich davon erstreckt in eine entsprechende Nut bzw. Rille in der Mutter.

12. Futter wie in Anspruch 10, wobei die Hülse drehbar bzw. drehend die Mutter durch die erste Laufrille antreibt.

13. Futter wie in Anspruch 12, wobei die erste Laufrille eine zweite ablenkbare Schalt- bzw. Sperrklinke beinhaltet, wobei die zweite Sperrklinke vorgespannt ist zu einer inneren umfänglichen Fläche bzw. Oberfläche der Hülse, und wobei die innere umfängliche Oberfläche zwei Rücksprünge definiert, welche bezüg lich der ersten Laufrille so angeordnet sind, daß die zweite Sperrklinke aufge nommen wird durch einen ersten der Rücksprünge, wenn die Hülse sich in der ersten Position befindet, und daß die zweite Sperrklinke aufgenommen wird durch einen zweiten der Rücksprünge, wenn sich die Hülse in der zweiten Po sition befindet.

14. Futter wie in Anspruch 13, wobei die innere umfängliche Oberfläche die Nockenoberfläche definiert und einen dritten Rücksprung definiert, welcher angren zend bzw. anliegend an die Nockenoberfläche und bezüglich der ersten Sperr klinke angeordnet ist, so daß die erste Sperrklinke in die Nockenoberfläche eingreift, wenn sich die Hülse in der ersten Position befindet, und so daß die erste Sperrklinke aufgenommen wird durch den dritten Rücksprung, wenn sich die Hülse in der zweiten Position befindet.

15. Futter wie in einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 14, wobei eine innere umfängliche Fläche bzw. Oberfläche der Hülse die Nockenoberfläche definiert und einen Rücksprung definiert, welcher angrenzend bzw. anliegend zu der Nockenoberfläche und bezüglich der ersten Sperrklinke angeordnet ist, so daß die erste Sperrklinke mit der Nockenoberfläche eingreift, wenn sich die Hülse in der ersten Position befindet, und so daß die erste Sperrklinke aufgenommen wird durch den Rücksprung, wenn sich die Hülse in der zweiten Position befin det.

16. Futter wie in einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 15, beinhaltend eine Vielzahl von den ersten Sperrklinken und eine entsprechende Vielzahl von den Nockenoberflächen.

17. Futter bzw. Spannfutter bzw. Aufspannvorrichtung zur Verwendung mit einer hand- oder leistungs- bzw. motorangetriebenen Antriebsvorrichtung mit einem drehbaren Schaft, wobei das Futter umfaßt:
einen im allgemeinen zylindrischen Körper mit einem Nasenabschnitt und ei nem Schwanzabschnitt, wobei der Schwanzabschnitt ausgebildet ist, um sich mit dem Antriebsschaft zu drehen, und der Nasenabschnitt eine axiale Bohrung darin ausgebildet aufweist und eine Vielzahl von Zwischenräumen bzw. Durch tritten bzw. Laufgängen, welche dadurch ausgebildet sind und die axiale Boh rung schneiden;
eine Vielzahl von Backen, welche bewegbar in den Zwischenräumen angeord net sind;
eine im allgemeinen zylindrische Hülse bzw. Buchse, welche drehbar um den Körper montiert ist;
eine Mutter, welche drehbar um den Körper montiert ist in operativer Verbin dung mit den Backen, so daß eine Drehung der Mutter in einer schließenden Richtung die Backen in Richtung der Achse der axialen Bohrung bewegt und eine Drehung der Mutter in einer öffnenden Richtung die Backen weg von der Achse bewegt; und
ein Lager mit einer ersten Laufrille bzw. -ring, welche drehbar an den Körper fixiert ist, einer zweite Laufrille bzw. -ring, welche drehbar bzw. drehend an die Mutter fixiert ist, und einer Vielzahl von Lagerelementen, welche zwischen der ersten Laufrille und der zweiten Laufrille angeordnet sind, wobei die erste Laufrille eine Ratsche bzw. Sperrhaken bzw. -klinke definiert, wobei die zweite Laufrille eine ablenkbare erste Schalt- bzw. Sperrklinke definiert, welche in Richtung der Ratsche vorgespannt ist, und wobei die Ratsche und die erste Sperrklinke ausgebildet sind, so daß wenn die erste Sperrklinke mit der Rat sche eingreift, die Ratsche und erste Sperrklinke erlauben, daß sich die zweite Laufrille in der öffnenden Richtung bezüglich der ersten Laufrille dreht, aber verhindern, daß sich die zweite Laufrille in der schließenden Richtung bezüglich der ersten Laufrille dreht;
wobei die Hülse sich in operativer Verbindung mit der Mutter befindet, so daß die Hülse drehbar bzw. drehend die Mutter antreibt aber drehbar ist bezüglich der Mutter zwischen einer ersten Drehposition und einer zweiten Drehposition, und
wobei die Hülse eine Nockenfläche bzw. -oberfläche definiert, welche bezüglich der ersten Sperrklinke angeordnet ist, so daß die Nockenoberfläche die erste Sperrklinke von der Ratsche außer Eingriff bringt, wenn sich die Hülse in der ersten Position bezüglich der Mutter befindet und die erste Sperrklinke löst, um mit der Ratsche einzugreifen, wenn sich die Hülse in der zweiten Position be züglich der Mutter befindet.

18. Futter wie in Anspruch 17, wobei die erste Laufrille eine zweite ablenkbare Schalt- bzw. Sperrklinke beinhaltet, wobei die zweite Sperrklinke vorgespannt ist in Richtung einer inneren umfänglichen Fläche bzw. Oberfläche der Hülse und wobei die innere umfängliche Oberfläche zwei Rücksprünge definiert, wel che angeordnet sind bezüglich der ersten Laufrille, so daß die zweite Sperrklin ke aufgenommen wird durch einen ersten der Rücksprünge, wenn sich die Hül se in der ersten Position befindet, und so daß die zweite Sperrklinke aufge nommen wird durch einen zweiten der Rücksprünge, wenn sich die Hülse in der zweiten Position befindet.

19. Futter wie in Anspruch 17 oder 18, beinhaltend eine Vielzahl von den ersten Sperrklinken, den zweiten Sperrklinken, den Nockenoberflächen und den Rücksprüngen.