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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spannfutter und, insbesondere, ein komfortables und zuverlässiges Spannfutter.
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2. STAND DER TECHNIK
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In
10 wird ein konventionelles Spannfutter, ähnlich zu denen, die in den
US Patenten Nr. 4900202 and
5013194 offenbarten sind. Das konventionelle Spannfutter umfasst einen Stab
70, eine Hülse
71 und zwei Kugeln
74. Der Stab
70 umfasst eine hexagonalen Aufnahme
72, die an einem von seinen Enden axial ausgebildet ist, und zwei Aussparung
73, die quer in demselben Ende ausgebildet sind, so dass die hexagonale Aufnahme
72 in Verbindung mit den Aussparungen
73 steht. Jede der Aussparungen
73 umfasst ein kleines offenes Ende, das nahe der hexagonalen Aufnahme
72 angeordnet ist und ein gegenüberliegendes großes offenes Ende. Der Durchmesser des grollen offenen Endes der Aussparungen
73 ist größer als der der Kugeln
74, während der Durchmesser des kleinen offenen Endes der Aussparungen
73 kleiner ist als der der Kugeln
74, so dass jede der Kugeln
74 in eine entsprechende der Aussparungen
73 durch das große offene Ende hinein bewegt werden kann, aber nicht weiter in derselben Richtung durch das kleine offene Ende komplett hinaus bewegt werden kann. Jede der Kugeln
74 kann jedoch teilweise aus einer entsprechenden Aussparung
73 durch das kleine offene Ende hinaus bewegt werden. Die Hülse
71 umfasst eine kreisförmige Nut, die an einer von ihrer Innenseiten ausgebildet ist, und eine kreisförmige Schulter
75, die an einer von ihren Innenseiten ausgebildet ist. Die Hülse
71 ist beweglich auf dem Stab
70 zwischen einer Schließposition und einer Freigabeposition angeordnet. Die Hülse
71 ist in der Schließposition durch eine zusammengepresste spiralförmige Feder vorgespannt, die auf dem Stab
70 vorgesehen ist. In der Schließposition drückt die kreisförmige Schulter
75 die Kugeln
74 an einer Seite so, dass die Kugeln
74 teilweise in die hexagonale Aufnahme
72 auf gegenüberliegenden Seiten eintreten. Des Weiteren tritt jede der Kugeln
74 teilweise in eine kreisförmige Nut
61 ein, die an einem Bit
60 ausgebildet ist, womit das Bit
60 mit dem Spannfutter verrastet ist In der Freigabeposition ist die kreisförmige Schulter
75 von den Kugeln
74 getrennt, so dass die Kugeln
74 die hexagonale Aufnahme
72 verlassen können. Das Bit
60 kann von dem Spannfutter weggezogen werden, da der Boden der ringförmigen Nut
61 die Kugeln
64 aus der hexagonalen Aufnahme
72 heraus drückt. Es kann unpraktisch sein, die Hülse
71 mit der einen Hand in die Freigabeposition zu schieben und das Bit
60 aus dem Spannfutter mit der anderen Hand heraus zu ziehen.
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Wie in
US Patent Nr. 6325393 offenbart, umfasst ein anderes konventionelles Spannfutter einen federgespannten Schieber, der in der hexagonalen Aufnahme angeordnet ist und an das Bit anliegt, wenn die Hülse in der Schließposition ist Wenn die Hülse mit einer Hand in die Freigabeposition gebracht wird, kann der federgespannte Schieber das Bit aus der hexagonalen Aufnahme heraus schieben. Das Bit könnte jedoch aus der hexagonalen Aufnahme durch den federgespannten Schieber ausgeworfen werden und verloren gehen.
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Die vorliegende Erfindung beabsichtigt deshalb die Probleme des Standes der Technik zu vermeiden oder wenigstens abzumildern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein komfortables Spannfutter bereitzustellen.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein zuverlässiges Spannfutter bereitzustellen.
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Um die vorher genannten Aufgaben zu erfüllen, umfasst das Spannfutter einen Stab, eine Kugel, zwei federgespannte Schieber und eine federgespannte Hülse. Der Stab umfasst eine hexagonale Aufnahme, die axial darin ausgebildet ist, eine kreisförmige Aufnahme, die axial darin so ausgebildet ist, dass sie in Verbindung mit der hexagonalen Aufnahme steht, und eine Aussparung, die darin quer ausgebildet ist, so dass sie in Verbindung mit der hexagonalen Aufnahme steht. Die Kugel ist in der Aussparung so beweglich angeordnet, dass die Kugel teilweise in die hexagonale Aufnahme eingeführt werden kann. Der erste federgespannte Schieber ist beweglich in der kreisförmigen Aufnahme angeordnet, um ein Bit zu schieben. Die federgespannte Hülse ist beweglich auf dem Stab angeordnet, um die Kugel in einer Richtung zu schieben. Der zweite federgespannte Schieber ist beweglich zwischen dem Stab und der Hülse angeordnet, um die Kugel in eine entgegengesetzte Richtung zu schieben.
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Das Spannfutter kann ferner eine erste Feder zum Vorspannen des ersten Schiebers umfassen. Der erste Schieber kann einen darin ausgebildeten Kanal umfassen, um einen Teil der Feder aufzunehmen. Das Spannfutter kann ferner einen Magneten umfassen, der an der Feder angebracht ist, um das Bit anzuziehen.
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Das Spannfutter kann ferner eine zweite Feder zum Vorspannen des zweiten Schiebers umfassen. Das Spannfutter kann ferner einen Ring umfassen, der so in die Hülse eingepasst ist, dass die zweite Feder zwischen dem Ring und dem zweiten Schieber zusammen gepresst wird.
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Die Hülse kann ferner eine kreisförmige Rippe umfassen, die auf einer von ihren Innenseiten ausgebildet ist, um den zweiten Schieber darin zu fest zu halten und um die Kugel in der Aussparung zu haften. Das Spannfutter kann ferner einen Dichtungsring, der an dem Stab befestigt ist, und eine Feder umfassen, die zwischen der kreisförmigen Rippe und dem Dichtungsring eingeklemmt ist. Das Spannfutter kann ferner eine C-förmige Klammer umfassen, die an dem Stab befestigt ist, um an dem Dichtungsring anzuliegen.
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Andere Aufgaben, Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen offensichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird anhand detaillierter Darstellungen zweier Ausführungsbeispiele mit Verweis auf die Zeichnungen gegenüber dem Stand der Technik beschrieben, wobei:
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1 eine Explosionsansicht eines Spannfutters entsprechend eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine perspektivische Schnittansicht des Spannfutters aus 1 ist;
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3 eine Querschnittsansicht des Spannfutters aus 2 ist;
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4 eine Querschnittsansicht des Spannfutters in einer anderen Position als in 3 ist;
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5 eine Querschnittsansicht des Spannfutters in einer anderen Position als in 4 ist;
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6 eine Querschnittsansicht des Spannfutters in einer anderen Position als in 5 ist;
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7 eine Querschnittsansicht des Spannfutters im Eingriff mit einem anderen Bit als in 3 bis 6 ist;
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8 eine Querschnittsansicht eines Spannfutters entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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9 eine Querschnittsansicht des Spannfutters in einer anderen Position als in 8 ist; und
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10 eine Querschnittsansicht eines konventionellen Spannfutters ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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In 1 und 2 wird ein Spannfutter 100 entsprechend eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Spannfutter 100 umfasst einen Stab 10, zwei Kugeln, zwei Schieber 30 und 50, eine Hülse 40, einen Ring 52 und drei Federn 32, 43 und 51. Der Stab 10 umfasst eine hexagonale Aufnahme 12, die axial an einem von seines Enden 11 ausgebildet ist, eine kreisförmige Aufnahme 13, die axial so darin ausgebildet ist, dass sie in Verbindung mit der hexagonalen Aufnahme 12 steht, und zwei Aussparungen 14, die quer an seinem Ende 11 so ausgebildet sind, dass sie in Verbindung stehen mit der hexagonalen Aufnahme 12. Es gibt eine kreisförmige Rippe, die auf der inneren Seite des Stabes 10 zwischen der hexagonalen Aufnahme 12 und der kreisförmigen Aufnahme 13 ausgebildet ist.
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Jede der Aussparungen 14 umfasst ein kleines offenes Ende, das nahe der hexagonalen Aufnahme 12 angeordnet ist, und ein großes offenes Ende. Der Durchmesser der Kugeln 20 ist kleiner als die Breite der großen offenen Enden der Aussparungen 14, während der Durchmesser der Kugeln 20 größer ist als die Breite der kleinen offenen Enden der Aussparungen 14, so dass jede der Kugeln 20 in eine entsprechende der Aussparungen 14 durch das große offene Ende hinein bewegt werden kann, aber nicht komplett in derselben Richtung durch das kleine offene Ende hindurch bewegt werden kann. Jede der Kugeln 20 kann jedoch teilweise aus der entsprechenden Aussparung 14 durch das kleine offene Ende hinaus bewegt werden.
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Der Schieber 30 ist ein röhrenförmiges Element mit einem axial darin ausgebildeten Kanal 31 Ein Magnet 34 ist in ein offenes Ende des Kanals 33 eingepasst. Der Schieber 30 umfasst eine kreisförmige Schulter, die auf einer von seinen Außenseiten so ausgebildet ist, dass der Schieber 30 auf seiner Außenseite in zwei Bereiche unterteilt ist.
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Die Hülse 40 umfasst eine kreisförmige Rippe 44, die auf einer von ihren Innenseiten ausgebildet ist. Der innerhalb der Hülse 40 definierte Raum ist durch die kreisförmige Rippe 44 in zwei Teile unterteilt.
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Beim Aufbau wird ein Ende der Feder 32 in dem Kanal 33 angeordnet, während das andere Ende der Feder 32 außerhalb des Kanals 33 angeordnet wird. Die Feder 32 und der erste Bereich des Schiebers 30 sind in der kreisförmigen Aufnahme 13 angeordnet. Der zweite Bereich des Schiebers 30 ist in der hexagonalen Aufnahme 12 angeordnet. Ein C-förmiger Ring 31 ist auf dem zweiten Bereich des Schiebers 30 angeordnet. Der C-förmige Ring 31 ist zwischen der kreisförmigen Schulter des Schiebers 30 und der kreisförmigen Rippe des Stabes 10 so angeordnet, dass der Schieber 30 in der hexagonalen Aufnahme 12 und der kreisförmigen Aufnahme 13 festgehalten wird. Die Feder 32 ist zwischen dem Magneten 34 und einem geschlossenen Ende der kreisförmigen Aufnahme 13 zusammen gepresst.
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Die Kugeln 20 sind in den Aussparungen 14 angeordnet. Der Schieber 50 ist beweglich in der Hülse 40 angeordnet. Die zweite Feder 51 ist in der Hülse 40 angeordnet. Der Ring 52 ist so in die Hülse 40 eingepasst, dass es keine Bewegung des Rings 52 relativ zur Hülse 40 gibt. Die zweite Feder 51 ist zwischen dem zweiten Schieber 50 und dem Ring 52 zusammen gepresst. Die Hülse 40 ist beweglich auf dem Ende 11 des Stabes 10 zwischen einer Schließposition und einer Freigabeposition angeordnet. Die dritte Feder 43 und ein Dichtungsring 42 sind zwischen dem Ende 11 des Stabes 10 und der Hülse 40 entlang der Achsenrichtung des Stabes 10 angeordnet. Eine C-förmige Klemmer 41 ist so in eine an einer Außenseite des Endes 11 des Stabes 10 ausgebildeten kreisförmige Nut eingepasst, dass der Ring 52, die zweite Feder 51, der Schieber 50, die dritte Feder 43, der Dichtungsring 42 und die Hülse 40 auf dem Ende 11 des Stabes 10 festgehalten werden. Die kreisförmige Rippe 44 ist zwischen dem Schieber 50 und der dritten Feder 43 in einer axialen Richtung des Stabes 10 angeordnet.
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In 3 wird ein Bit 60 in einer frühen Phase des Einfügens in die hexagonale Aufnahme 12 gezeigt. Ein Ende des Bits 60 ist gerade in Kontakt mit den Kugeln 20. Das Bit 60 umfasst eine darauf ausgebildete ringförmige Nut 61.
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Mit Verweis auf 4 wird das Ende des Bits 60 weiter in die hexagonale Aufnahme 12 eingeführt. Die Kugeln 20 werden aus der hexagonalen Aufnahme 12 gegen die zweite Feder 51 hinaus bewegt, während der erste Bereich des Schiebers 30 weiter in die kreisförmige Aufnahme 13 gegen die erste Feder 32 eingeführt wird.
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Mit Verweis auf 5 ist die Hülse 40 in der Schließposition angeordnet, in der die kreisförmige Nut 61 in Verbindung mit den Aussparung 14 steht, so dass jede der Kugeln 20 teilweise in die kreisförmige Nut 61 aufgrund der zweiten Feder 51 durch den Schieber 50 gedrückt wird. Ein Teil jeder Kugel 20 liegt an die kreisförmige Rippe 44 so an, dass ein anderer Teil derselben in der kreisförmigen Nut 61 festgehalten wird. Deshalb ist das Bit 60 mit dem Spannfutter 100 verrastet.
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Mit Verweis auf 6 ist die Hülse 40 in der Freigabeposition, in der die kreisförmige Rippe 44 nicht mehr mit den Kugeln 20 in Eingriff steht, so dass die Kugeln 20 aus der hexagonalen Aufnahme 12 hinaus bewegt werden können. Der Elastizitätskoeffizient der ersten Feder 32 ist größer als der der zweiten Feder 51, so dass die erste Feder 32 das Bit entgegen der zweiten Feder 51 verschiebt. Das Bit 60 wird nicht aus der hexagonalen Aufnahme 12 ausgeworfenen und geht nicht verloren, weil es von dem Magneten 34 angezogen wird.
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Das Spannfutter 100 zeigt wenigstens zwei Vorteile. Als erstes ist es komfortabel, denn die erste Feder 32 das Bit 60 automatisch gegen die zweite Feder 51 verschiebt. Zweitens ist es zuverlässig, weil die hexagonale Aufnahme 12 aufgrund des Magneten 34 das Bit 60 anzieht und so den Verlust des Bits 60 verhindert.
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Mit Verweis auf 7 steht ein weiteres Bit 62 im Eingriff mit dem Spannfutter 100. Das Bit 62 umfasst sechs Aussparungen anstelle der ringförmigen Nut 61. Jede der Aussparungen ist in einer Kante des Bits 62 ausgebildet.
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In 8 und 9 wird das Spannfutter entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das zweite Ausführungsbeispiel ist wie das erste Ausführungsbeispiel, außer dass der Stab 10 eine quadratische Aufnahme 63 anstelle der hexagonalen Aufnahme 12 umfasst. Die quadratische Aufnahme 63 kann ein quadratisches Bit 64 aufnehme.
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Offenbart ist ein Spannfutter, das einen Stab, eine Kugel, zwei federgespannte Schieber und eine federgespannte Hülse umfasst. Der Stab umfasst eine hexagonale Aufnahme, die axial darin ausgebildet ist, eine kreisförmige Aufnahme, die so axial darin ausgebildet ist, dass sie in Verbindung steht mit der hexagonalen Aufnahme, und eine Aussparung, die quer darin ausgebildet ist, so dass sie in Verbindung steht mit der hexagonalen Aufnahme. Die Kugel ist beweglich so in der Aussparung angeordnet, dass die Kugel teilweise in die hexagonale Aufnahme eingeführt werden kann. Der erste federgespannte Schieber ist beweglich in der kreisförmigen Aufnahme angeordnet, um ein Bit zu schieben. Die federgespannten Hülse ist beweglich um den Stab herum angeordnet, um die Kugel in eine Richtung zu schieben. Der zweite federgespannte Schieber ist beweglich zwischen dem Stab und der Hülse angeordnet, um die Kugel in die entgegengesetzte Richtung zu schieben.
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Die vorliegende Erfindung wurde anhand der detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele beschrieben. Fachleute können Variationen der Ausführungsbeispiele entwickeln, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Deshalb sollen die Ausführungsbeispiele nicht den Umfang der vorliegendes Erfindung beschränken, wie er in den Ansprüchen definiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 4900202 [0002]
- US 5013194 [0002]
- US 6325393 [0003]
