DE2630821C3 - Spannfutter an einem Handschrauber für Kopfschrauben, insbesondere Zylinderkopfschrauben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter an einem Handschrauber für Kopfschrauben, insbesondere Zylinderkopfschrauben, bei dem der Schraubenkopf in -f* einer spannzangenartigen Greiferhülse festhaltbar ist, die am Mundstück mit Einführungsschrägen versehen ist und sich durch axialen Druck der Schraube zu öffnen sowie den Schraubenkopf in einer Ausnehmung einzuspannen vermag, wobei die Greiferhülse — einen ·^:" Schraubendrehereinsatz umgebend — gegen eine Federkraft axial verschiebbar angeordnet ist und beim Ansetzen und Andrücken der Kopfschraube am Muttergewinde unter Überwindung der Federkraft so weit zurückschiebbar ist, daß der in Drehung versetzte ^ Schiaubendrehereinsatz mit dem Schraubenschlitz eine formschlüssige Verbindung eingeht und diese bis zum Ende des Schraubvorganges beibehält

Ein derartiges Spannfutter ist aus der US-PS 42 637 bekannt. Bei diesem bekannten Spannfutter ^h() sind zum Einspannen des Schräubcnkopfes vier axial verlaufende Segmente vorgesehen, die durch zwei in axialer Richtung versetzte Spannringe zu einer Greiferhülse verbunden sind. Die Segmente weisen auf einem (eil ihrer Länge, der der zur Aufnahme des Schrauben '> > kopfes dienenden Ausnehmung abgewandt ist, eine weitere, dem Schraubendrchereinsal/ zugewandte axiale Ausnehmung auf, deren Stirnfläche unter einem spitzen Winkel gegenüber der Außenfläche der Greiferhülse verläuft In den dadurch gebildeten hohlzylindrischen Raum greift eine weitere axial angeordnete Hülse ein, deren endseiiige Stirnfläche ebenfalls unter Bildung eines Innenkonus abgeschrägt ist und mit den geneigten Stirnflächen der Ausnehmungen in den Segmenten derart zusammenwirkt, daß bei einer axialen Belastung der Greiferhülse, also beispielsweise beim Einschrauben der Kopfschraube, die Segmente radial nach innen zusammengepreßt werden und damit für diesen Fall eine besonders große Haltekraft auf den Schraubenkopf ausüben.

Bei motorisch angetriebenen Handschraubern besteht jedoch oftmals die Forderung, daß die Kopfschrauben, insbesondere Zylinderkopfschrauben, so festgehalten werden, daß mit dem Schraubenschaft ein Kabelschuh eingefangen, seitlich zum Gewinde einer Mutter oder einer Gewindebohrung bewegt und angeschraubt werden kann. Hierfür ist eine besonders hohe Haltekraft zum Festhalten der Kopfschraube erforderlich. Dies vermag das vorbekannte Spannfutter nicht zu leisten, da bei ihm eine besonders hohe Haltekraft erst bei einer axialen Belastung der Greiferhülse auftritt Um die erforderliche hohe Haltekraft bei dem bekannten Spannfutter bereits unmittelbar nach Einspannen des Schr.jubenkopfes und vor der beim Eindrehen der Kopfschraube auftretenden axialen Belastung zu erreichen, wäre es erforderlich, die in radialer Richtung wirkenden Kräfte der einzelnen Segmete durch entsprechende Bemessung der Spannringe hinreichend groß zu machen. Damit werden jedoch zum Eindrücken des Schraubenkopfes in die Ausnehmung des Spannfutters erhebliche axiale Kräfte nötig, die eine entsprechend steife Feder zwischen dem Schraubendrehereinsatz und der Greiferhülse erforderlich machen. Die Federkraft dieser steifen Feder muß jeweils beim Ansetzen der Kopfschraube am Gewinde der Mutter oder der Gewindebohrung überwunden werden, ehe das Ende des Schrsibendrehereinsatzes mit dem Schraubenschlitz eine formschlüssige Verbindung eingeht. Damit besteht die Gefahr, daß das Gewinde beschädigt wird oder die Kopfschraube seitlich wegkippt Diese Schwierigkeiten kann man bei dem bekannten Spannfutter an einem Handschrauber nur dadurch umgehen, daß man beim Einsetzen einer Kopfschraube in die Greiferhülse letztere festhält. Dies ist jedoch umständlich und zeitraubend, so daß man meist die Schrauben manuell auf einen Festhalteschraubenzieher klemmt, damit einige Gewindegänge heftet und anschließend die Kopfschrauben mit einem Motorschrauber festzieht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spannfutter an einem Handschrauber für Kopfschrauben, insbesondere Zylinderkopfschraiiben, der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß die Kopfschraube bereits in dem Zeitraum nach Einspannen der Kopfschratibe und vor Andrücken der Kopfschrniibe gegen die zu ihrer Aufnahme vorgesehene Gewindebohrung mit hoher Haltekraft festgehalten wird, ohne daß zum formschlüssigen Verbinden des Schraubenclrchcreinsiiizcs nut clem Schraubenkopf durch axiale Relalivverschiebiing /wischen Greiferhülse und Schraubendrehercinsat/ eine störend hohe Federkraft überwunden werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindiingsgemäß dadurch gelöst, daß eine vom Handgriff auslösbare Sperre gegen die axiale Verschiebung der Greiferhülse vorgesehen ist. Die zum iifnchmcn des Schraubenkonfes in die

Greiferhülse erforderliche hohe axiale Kraft wird somil durch die Sperre aufgebracht, so daß keine beim Eindrehen der Schraube siörend hohe Federkraft zwischen Schraubendiehereinsaiz und Greiferhülse erforderlich ist und die entsprechende Feder weich dimensioniert werden kann. Dies begünstigt ein komplikationsloses Eindrehen der Kopfschraube.

Es ist vorteilhaft, wenn die Sperre in Form einer Klinke ausgebildet ist. Dies stellt eine besonders einfache und kostengünstige Realisierungsform dar. Bei einem Spannfutter mit einer Segmente aufweisenden Greiferhülse besteht eine besonders vorteilhafte Ausführungsform darin, daß zwischen den Segmenten der Greiferhülse und dem Schraubendrehereinsatz eine Vorspannungshülse angeordnet ist, an der die Segmente der Greiferhülse unter Vorspannung anliegen, und daß die Stirnfläche der Vorspannungshülse gleichzeitig als Längsanschlag für den Schraubenkopf dient. Die dadurch ermöglichte Vorspannung der Segmente ermöglicht eine hohe radiale Kraftwirkung auf den Schraubenkopf und eine nahezu konstante Haltekraft bei Maßunterschieden der Schraubenköpfe. Die Nutzung der Stirnfläche der Vorspannungshülse als Längsanschlag für den Schraubenkopf sichert eine reproduzierbare einwandfreie Lagerung des Schraubenkopfes in der Greiferhülse und sichert, insbesondere bei Zylinderkopfschrauben, eine besonders zuverlässige Festhaltung der Kopfschraube.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Enden der Segmente eine radial nach innen verlaufende, im Querschnitt keilförmige Schneide auf. Die Keilform gestattet einen einwandfreien Ausgleich der Maßtoleranzen der Schraubenköpfe, wobei über den Keilwinkel der Kraftaufwand beim Aufspreizen der Segmente sowie die Festhaltung des Schraubenkopfes durch Untergreifen desselben durch die Schneide beeinflußbar ist.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Teil des Handschraubers teilweise im Schnitt,

Fig.2 eine vergrößerte Darstellung des unteren Endes des Handschraubers,

F i g. 3 eine Ansicht von unten gemäß F i g. 2.

Mit 1 ist ein Handgriff des Handschraubers bezeichnet, in dem in üblicher Weise ein Schraubendrehereinsatz 2 mit Hilfe einer Führungshülse 3 und einer Ringbüchse 4 drehbar gelagert ist. Der Schraubendrehereinsatz 2 ist am unteren Ende 5 als Klinge ausgebildet zum Eintauchen in den Schlitz einer Zylinderkwpfschraube. Auf dem Schraubendrehereinsatz 2 ist eine Greiferhülse 6 axial verschiebbar gelagert. Zur Begrenzung der Axialbewegung ist die Greiferhülse 6 am oberen Ende 7 erweitert und umgreift die Führungshülse 3. Drei Kugeln 8 und eine Ringnut 9 in der Führungshülse 3 dienen zur Begrenzung der axialen Bewegungsmöglichkeit der Greiferhülse 6 in bezug auf den Schraubendrehereinsatz 2 bzw. dessen Führungshülse 3. Durch eine Druckfeder 10 wird die Greiferhülse 6 in bezug auf den Schraubcndrchcrcinsatz 2 in einer definierten Ausgangsstellung gehalten, wie Fig. I und 2 zeigen.

Das obere Ende 7 der Greiferhülse 6 wirkt mit dem einen Ende 11 ein^r Klinke 12 zusammen, tlie in einer Aussparung 13 des Handgriffes 1 um einen Stift 14 drehbar angeordnet ist. Das andere Ende 15 dts Klinkenhebels 12 ragt aus der Aussparung 13 hervor. Durch Druck auf dieses Ende 15 kann die Sperre für die ■i Axialbewegung der Greiferhülse 6 aufgehoben werden. Eine Feder 16 hält den Klinkenhebel 12 in der in Fig. 1 dargestellten Lage, in der das Ende 11 eine Axialbewegung der Greiferhülse 6 verhindert.

Wie insbesondere aus F i g. 2 und 3 zu ersehen ist, isi

in das untere Ende 17 der Greiferhülse 6 spsnnzar.geriartig ausgebildet und zwar sind durch Längsschlitze 18 vier Segmente 19 vorhanden, die an ihrem Ende eine radial nach innen verlaufende Schneide 20 aufweisen. Eine zwischen den Segmenten 19 und dem Schraubendreher-

ii einsatz 2 angeordnete Hülse 21 ermöglicht eine Vorspannung der federnden Segmente 19 und gewährleistet dadurch eine nahezu kons'ante Haltekraft bei Maßunterschieden der Schraubenköpfe 26.
Der Kopf 26 der in der Massenfertigung bevorzugten

jo spannlos geformten Zylinderkopfsu'xauben 27 weist eine nicht genormte und daher sehr unterschiedliche Konizität auf. Deshalb sind dw Segmente 19 der Greiferhülse 6 an ihrem unteren Ende mit einer Ringsegmentschneide 20 versehen. Diese Schneiden 20

Jt greifen über den eingesetzten Schraubenkopf 26. Die Stärke b der Schneide 20 ist relativ gering gehalten, um das Aufnehmen aus einem Vorratsbehälter 28 (Fig.4 und 5) zu ermöglichen.

Die unter den Winkel α verlaufende kingfläche 22 hat

jo die Aufgabe, den Schraubenkopf 26 an die Stirnseite 23 der Hülse 21 zu drücken. Das Maß a und die Neigung α. der Fläche 22 sind so bemessen, daß der gesamte Toleranzbereich des Kopfdurchmessers und der Kopfhöhe einer Schraube überdeckt wird. Mit der Keilring-

Ji fläche 24 werden beim Aufnehmen einer Schraube 27 die Segmente 19 der Greiferhülse 6 auseinandergespreizt. Das Maß cberücksichtigt die Kcpfdurchmessertoleranz, während der Winkel β ein Maß für den Kraftaufwand beim Aufspreizen bildet.

4(i Um den federnden Segmenten 19. die radial gegen den Schraubenkopf 26 drücken, eine möglichst gleichbleibende Kraft über die gesamte Kopftoleranz zu verleihen, ist die Hülse 21 vorgesehen, an der die Segmente in geschlossener Stellung, welche dem

■»i Kleinstmaß entspricht, mit definierter Vorspannung anliegen.

Damit beim Schraubvorgang die Schraubendreherklinge 5 in den Schraubenschlitz 33 eintauchen kann, ist die Greiferhülse gegenüber der Klinge 5 und dem

¹Vi Schrauber verschiebbar und wird durch die Kraft der Feder 10 in ihrer Ausgangsstellung gehalten. Diese Federkraft muß beim Ansetzen der Schraube am Muttergewinde überwunden werden; ihre Kraft soll gering sein, um eine Beschädigung des Gewindes oder

τι ein Wegkippen de, Gehraube zu vermeiden. Uli die zum Aufspreizen der Greiferhülse erforderliche Kraft vom Schrauber auf die Hülse übertragen zu können, wurde die Klinke 12 vergesehen, die den Hülsenhub so lange blockiert, bis der Schraubenkopf ergriffen ist. Nach dem

Wi Aufsetzen der Schraube auf das Muttergewinde wird während des Schraubvorganges über den Handhebel 15 die Blockierung aufgehoben. Eine Muffe 34. die auf der Greiferhülse 6 befestigt ist, dient zur Begrenzung der radialen Auslenkung der Segmente 19.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Spannfutter an einem Handschrauber für Kopfschrauben, insbesondere Zylinderkopfschrauben, bei dem der Schraubenkopf in einer spannzan- ". genartigen Greiferhülse festhaltbar ist, die am Mundstück mit Einführungsschrägen versehen ist und sich durch axialen Druck der Schraube zu öffnen sowie den Schraubenkopf in einer Ausnehmung einzuspannen vermag, wobei die Greiferhülse — '« einen Schraubendrehereinsatz umgebend — gegen eine Federkraft axial verschiebbar angeordet und beim Ansetzen und Andrücken der Kopfschraube am Muttergewinde unter Oberwindung der Federkraft so weit zurückschiebbar ist, daß der in Drehung ι versetzte Schraubendrehereinsatz mit dem Schraubenschlitz eine formschlüssige Verbindung eingeht und diese bis zum Ende des Schraubvorganges beibehält, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Handgriff (t) auslösbare (15,16) Sperre (9, 11) gegen die axiale Verschiebung der Greiferhülse (6) vorgesehen ist

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre (9,11) in Form einer Klinke (12) ausgebildet ist

3. Spannfutter nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Segmente aufweisenden Greiferhülse, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Segmenten (19) der Greiferhülse (6) und dem Schraubendrehereinsatz (2) eine Vorspannungshülse (21) angeordnet ist, an >" der die Segmente (19) der Greiferhülse (6) unter Vorspannung anliegen, und daß die Stirnfläche (23) der Vorspannungshüise (21) gleichzeitig als Längsanschlag für den Schraubenkopf (26) dient.

4. Spannfutter nach Anspruch 3, dadurch gekenn- ■» zeichnet, daß die Enden der Segmente (19) eine radial nach innen verlaufende, im Querschnitt keilförmige Schneide (20) aufweisen.