DE4243650C2 - Spannfutter für Werkzeug-Einsatzstücke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter für Schaftenden von Werkzeug-Einsatzstücken, insbesondere von Schraubendreherbits.

Derartige Spannfutter sind beispielsweise aus der DE-PS 32 43 389, der DE-PS 33 30 486 sowie der DE-PS 29 34 428 bekannt.

Bei dem Spannfutter gemäß der zuletztgenannten Druckschrift liegt das Schaftende eines Schraubendreherbits in einer Buch­ se, deren innerer Querschnitt dem Querschnitt des Schaftendes entspricht. In der Wandung der Buchse ist eine Kugel vorgese­ hen, die durch die Wirkung einer konisch verlaufenden Spann­ fläche gegen das Schaftende gedrückt wird. Die Spannfläche ist im Inneren einer gegen Federwirkung längsverschiebbaren Hülse ausgebildet, die die Buchse übergreift. Die zur Aufbringung der Federkraft vorgesehene Spiralfeder drückt mit ihrem oberen Ende gegen eine auf der Buchse verschieblichen Scheibe und liegt mit ihrem unteren Ende auf einem Sprengring an, der in einer Umfangsnut ausgebildet ist.

Bei diesem bekannten Spannfutter ist ein Wechseln der einge­ spannten Bits unbequem, da die Hülse zum Lösen des eingespann­ ten Bits nach vorne verschoben werden muß. Dies kann jedoch nicht oder nur sehr schlecht mit einer Hand erfolgen, vielmehr muß das Spannfutter am Schaft ergriffen werden und die Hülse mit der anderen Hand nach vorne gezogen werden, so daß beide Hände beansprucht sind und ein neues Bit nur sehr schlecht eingesetzt werden kann.

Außerdem kann bei dem bekannten Spannfutter die Hülse ohne Zuhilfenahme von speziellen Werkzeugen nicht von der Buchse gelöst werden, so daß ein Austausch von Verschleißteilen wie z. B. der Kugel bzw. der Druckfeder schlecht möglich ist. Das bekannte Spannfutter ist daher praktisch als Wegwerfteil an­ zusehen.

Das gleiche trifft für das Spannfutter zu, das aus der DE-OS 36 10 749 bekannt ist. Auch dort ist die verwendete Spiralfe­ der und die als Druckstücke wirkenden Kugeln praktisch nicht auswechselbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bequem zu hand­ habendes Spannfutter zu schaffen, bei dem die Verschleißteile problemlos ausgetauscht werden können.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Richtung der Federkraft kann die Hülse bei Bedarf problemlos nach vorne abgezogen werden, wenn der Sicherungsring aus der Nut entfernt wird. Da es sich hier­ bei vorzugsweise um einen O-Ring aus Gummi handelt, ist dies problemlos möglich.

Auf die beschriebene Weise ist also nicht nur eine bequeme einhändige Handhabung möglich, sondern es kann auch von jedem Laien ein Auswechseln der Verschleißteile durchgeführt werden.

Die Spiralfeder liegt mit ihrem einen Ende gegen eine auf der äußeren Umfangsfläche der Buchse ausgebildete umlaufende Schulter und mit ihrem anderen Ende gegen eine auf der inneren Umfangsfläche der Hülse ausgebildete umlaufende Schulter an. Auf diese Weise stützt sich die Feder sowohl gegen die Buchse wie auch gegen die Hülse ab, so daß die Hülse immer in Arre­ tierungsstellung geschoben wird und somit eine automatische Sicherung des eingesetzten Bits erfolgt.

Um der Spiralfeder einen sicheren Sitz auf der Buchse zu schaffen, liegt die Feder in entlasteter Stellung mit ihrem anderen Ende gegen eine zweite Schulter auf der äußeren Um­ fangsfläche der Buchse an. Dadurch wird auch erreicht, daß die Hülse immer in ein- und dieselbe Stellung gedrückt wird und keine Gefahr besteht, daß die Hülse über das vordere Ende der Spannfeder abgeschoben werden kann.

Die üblichen Schraubendreherbits weisen einen Sechskantschaft auf, an dessen Kanten in einer bestimmten Höhe kerbenförmige Aussparungen zum Eingreifen eines Sicherungsringes vorgesehen sind. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Spannfutters können die Wandungsbohrungen hinsichtlich ihres Abstandes zur stirnseitigen inneren Anschlagfläche für die Bits so ausge­ bildet sein, daß die Kugel beim Eindrücken in radiale Richtung in diese Aussparungen eingreift. Die Wandungsbohrungen in der Buchse sind dann an den Stellen vorgesehen, die den äußeren Kanten des Bitschaftes gegenüberliegen. Auf diese Weise ist nicht nur eine reibschlüssige, sondern auch eine formschlüssi­ ge Verspannung des Schraubendreherbits in der Buchse möglich.

Bei einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung sind zwei Ku­ geln vorgesehen, wobei sich die Wandungsbohrungen zur Aufnahme der Kugeln gegenüberliegen, so daß das Schaftende des Bits beidseitig durch die Kugeln gesichert wird.

Um zu verhindern, daß die Kugel aus der Wandungsbohrung her­ ausfällt, wenn sich kein Bit im Spannfutter befindet, ist die Wandungsbohrung vorzugsweise am vorderen Ende konisch verengt ausgebildet. Die Öffnungsweite der konischen Verengung ist dabei kleiner als der Durchmesser der Kugel, andererseits jedoch groß genug, um einem Teil der Kugeloberfläche den Ein­ tritt ins Innere der Buchse zu ermöglichen.

Um ein Einarbeiten der Kugeln in die Hülse zu ver­ hindern, kann diese aus einem gegenüber der Kugel härteren Material, beispielsweise aus einer härtbaren Kupfer-Beryllium-Legierung bestehen. Die Außenfläche der Hülse kann zumindest bereichsweise aufgerauht sein, so daß zum Zurückschieben und zum Entarretieren des Schraubendreherbits eine entsprechende rutschsichere Fläche vorhanden ist.

Die Buchse kann darüber hinaus als Permanentmagnet ausgebildet sein, so daß über den metallischen Bit eine magnetische Kraft erzeugt wird, die einen Schraubenkopf an der Bitspitze festhält und ein Abfallen der Schraube vom Bit verhindert wird.

Die Erfindung ist der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und wird im nachfolgenden anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.

Die Zeichnung zeigt in vergrößerter Darstellung einen Längsschnitt durch das Spannfutter mit eingesetztem Schraubendreherbit.

Bei dem in der Zeichnungsfigur dargestellten Spannfutter 1 ist auf eine Buchse 2 zur Aufnahme des Schaftendes 3 eines Schraubendreherbits 4 eine in Umfangsrichtung und begrenzt in Längsrichtung bewegbare Hülse 5 aufgesetzt. Die innere Aufnahme 6 entspricht mit ihrer Querschnittsfläche dem Querschnitt des Schaftes 3, der als Sechskant ausgebildet ist.

In der Wandung 7 der Buchse 2 ist eine Bohrung 8 vorgesehen, in die eine Kugel 9 eingesetzt ist. Die Bohrung 8 ist an ihrem vorderen Ende 10 konisch verengt, so daß die Kugel bei nicht eingesetztem Bit 4 nicht aus der Bohrung 8 nach vorne herausfallen kann. Andererseits ist der Durchmesser des konisch zulaufenden Bohrungsendes so gewählt, daß ein Teil der Kugeloberfläche durch die Öffnung hindurchdringen und auf das Schaftende 3 einwirken kann.

Die Bewegung der Kugel 9 in radialer Richtung erfolgt durch ein axiales Verschieben der Hülse 5 auf der Buchse 2. Wenn die Hülse 5 gegen die Kraft der Feder 11, die als spiralförmige Druckfeder ausgebildet ist, nach oben geschoben wird, kann die Kugel 9 aufgrund der konisch sich verjüngenden inneren Querschnittsfläche 12 nach außen zurückweichen, so daß sie nicht mehr auf das Schaftende 3 einwirkt und somit den Schraubendreherbit 4 freigibt.

Die Druckfeder 11 ist in einer umlaufenden Federnut 13 angeordnet, die durch eine obere Schulter 14 und einer unteren Schulter 15 seitlich begrenzt wird.

Oberhalb der konischen Fläche 12 ist im Inneren der Hülse 5 eine weitere umlaufende Schulter 16 ausgebildet, gegen die die Feder 11 anliegt und so die Hülse 5 selbsttätig nach unten in die in der Figur dargestellten Position drückt, in der die Kugel 9 auf das Schaftende 3 einwirkt.

Ein weiteres Verschieben der Hülse 5 nach unten ist ausgeschlossen, da die Feder 11 in der dargestellten Position mit ihrer unteren Windung gleichzeitig auch gegen die Schulter 15 anliegt und somit ein weiteres Aufspreizen der Feder 11 verhindert wird.

Durch einen in eine Nut 17 eingelegten O-Ring 18 wird die Hülse 5 zusätzlich gesichert.

Ein Einarbeiten der Kugel 9 in die Hülse 5 wird dadurch verhindert, daß die Hülse aus einem gegenüber der Kugel 9 härterem Material besteht. Die Hülse 5 ist darüber hinaus in ihrer Umfangsrichtung drehbar angeordnet, so daß die auf die Kugel 9 wirkende Stelle der konischen Querschnittsfläche 12 bei der Betätigung des Spannfutters 1 ständig wechselt und somit ein Verschleiß der Hülse 5 weitestgehend ausgeschlossen ist.

In Höhe der Kugel 9 sind im Schraubendreherbit 4 kerbenförmige Aussparungen 19 vorgesehen, die jeweils auf den durch zwei benachbarte Sechskantflächen gebildeten Kanten angeordnet sind. Da die Wandungsbohrung 8 so angeordnet ist, daß sie genau im Bereich einer derartigen Kante mündet, greift die Kugel 9 beim Andrücken in die kerbenförmige Aussparung ein und verbessert auf diese Weise die Arretierwirkung auf das Schaftende 3 des Schraubendreherbits 4.

Claims (7)

1. Spannfutter für Schaftenden (3) von Werkzeugeinsatzstücken, insbesondere von Schraubendreherbits (1), mit einer das Schaf­ tende (3) aufnehmenden Buchse (2), deren innerer Querschnitt dem Querschnitt des Schaftendes (3) entspricht und mindestens einer auf das Schaftende (3) durch die Bewegung einer auf der Buchse (2) sitzenden Hülse (5) einwirkenden Kugel (9), die in radialer Richtung begrenzt bewegbar ist, wobei die Kugel (9) in einer radial sich erstreckenden Wandungsbohrung (8) der Buchse (2) an­ geordnet ist, die Hülse (5) in Längsrichtung der Buchse (2) gegen die Kraft einer Spiralfeder (11) begrenzt bewegbar ist, sich der innere Durchmesser der Hülse (5) über mindestens einen Teilbereich ihrer Längserstreckung konisch verjüngt und die sich verjüngende Innenwandung unter der Wirkung der Federkraft der Spiralfeder (11) selbsttätig zur Einwirkung der Kugel (9) auf das Schaftende (3) gegen die Kugel (9) anlegt, wobei die Federkraft der Spiralfeder (11) derart gerichtet ist, daß sie die Hülse (5) in Spannstellung in Richtung zur Auf­ nahmeöffnung der Buchse (2) drückt, die Spiralfeder (11) mit ihrem einen Ende gegen eine auf der äußeren Um­ fangsfläche der Buchse (2) umlaufende Schulter (14), mit ihrem anderen Ende gegen eine auf der inneren Um­ fangsfläche der Hülse (5) umlaufenden Schulter (16) und, in entspreizter Stellung, mit ihrem anderen Ende gegen eine im Abstand zur Schulter (14) auf der äußeren Umfangs­ fläche der Buchse (2) umlaufende untere Schulter (15) anliegt und wobei die Hülse (5) gegen ein Abziehen von der Buchse (2) durch einen Sicherungsring (18) gesichert ist, der in eine am unteren Ende der Buchse (2) ausgebildete Nut (17) eingelegt ist.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sicherungsring als ge­ schlossener O-Ring aus Gummi besteht.

3. Spannfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungsbohrung (8) der Buchse (2) zur Aufnahme der Kugel (9) hinsichtlich ihres Abstandes zur stirnseitigen inneren Anschlagfläche für die Werkzeugeinsatzstücke bzw. der äußeren geometri­ schen Ausgestaltung des Schaftendes (3) der Werkzeugein­ satzstücke (3) derart ausgebildet ist, daß die Kugel (9) beim Eindrücken in radialer Richtung in kerbenförmige Aussparungen (19) auf der äußeren Umfangsfläche des Schaf­ tendes (3) eingreift.

4. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet daß zwei Kugeln (9) vorgesehen sind, wobei die Wandungsbohrungen (8) zur Aufnahme der Kugel (9) gegenüberliegend angeordnet sind.

5. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hülse (5) aus einem gegenüber der Kugel (9) härterem Material, ins­ besondere aus einer härtbaren Kupfer-Beryllium-Legierung besteht.

6. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Buchse als Permanentmagnet ausgebildet ist.

7. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Augen­ fläche der Hülse (5) zumindest bereichsweise aufgerauht ist.