DE10102703C1 - Vorrichtung zum Einschrauben von Befestigungselementen - Google Patents

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Einschrauben von Befestigungselementen, welche aus einem aus einer großflächigen Unterlegscheibe und einem rohrförmigen Fortsatz gebildeten Kunststoffhalter und einer vormontierten Schraube bestehen, soll der Kunststoffhalter (13) axial gesichert auf einem mit der Antriebswelle verbundenen Dorn (12) gehalten werden. Dazu sind an dem Dorn (12) Rückhaltemittel (53) in Form von vorspringenden Nasen (79) vorhanden. Diese Nasen (79) bringen im Zusammenwirken mit im Inneren des rohrförmigen Fortsatzes (25) des Kunststoffhalters (13) ausgebildeten, ringförmig nach innen vorspringenden Wülsten (77) eine axial gesicherte Halterung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einschrauben von Befestigungselementen, wel­ che aus einem aus einer großflächigen Unterlegscheibe und einem rohrförmigen Fortsatz ge­ bildeten Kunststoffhalter und einer vormontierten Schraube bestehen, wobei eine Schraubvor­ richtung und eine Halteanordnung für das Befestigungselement vorgesehen sind und die Schraubvorrichtung mittels eines Schraubers angetrieben ist.

Bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden in der Regel die zu setzenden Befesti­ gungselemente im Bereich von deren Kunststoffhalter bis zum endgültigen Setzen von fe­ dernd wegschwenk- oder wegschiebbaren Backen gehalten, wobei durch diese komplizierte Konstruktion aber auch gewährleistet ist, dass eine axiale Halterung der Befestigungselemente möglich ist. Es sind bei solchen Vorrichtungen jedoch eine Vielzahl von Führungsschächten, Führungsschienen, verschwenk- oder verschiebbaren Halterungen erforderlich, die bis zum unmittelbaren Setzen der Befestigungselemente im Einsatz sind.

Die EP 0 783 063 A1 zeigt einen zylindrischen Teil eines Schraubers. In den zylindrischen Teil ist eine Schrauberspitze eingesteckt. In dem Kunststoffhalter eines zu setzenden Befesti­ gungselements sind ringförmige Rippen vorgesehen, die mit dem zylindrischen Teil des Schraubers in Klemmeingriff kommen. Somit dient das zylindrische Teil des Schraubers auch zur axialen Halterung, dabei ist aber vorausgesetzt, dass sich das zylindrische Teil des Schraubers und der Kunststoffhalter gemeinsam drehen. Andernfalls würde zwischen beiden unerwünschte Reibungshitze entstehen.

Zum Einschrauben von Befestigungselementen, bei denen sich der Kunststoffhalter beim Ein­ schrauben nicht drehen soll, weil die Unterlegscheibe eine bestimmte Ausrichtung um die Einschraubachse bis zum endgültigen Setzen des Befestigungselementes beibehalten soll, ist diese bekannte Vorrichtung ungeeignet.

Bei der Vorrichtung nach der DE 93 11 122 U1 stellen sich die vorgenannten Probleme ohne­ hin nicht, weil diese für Befestigungselemente bestimmt ist, die eingeschlagen werden. Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art eine einfache Möglichkeit zu schaffen, das aus Kunststoffhalter und Schraube bestehende Befestigungsele­ ment in axialer Richtung gesehen bis zum endgültigen Einschrauben sicher zu halten, dabei aber eine Relativdrehung zwischen Dorn und Kunststoffhalter zu ermöglichen, ohne dass für den Kunststoffhalter nachteilige Reibungshitze erzeugt wird.

Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patenanspruchs 1.

Erfindungsgemäß kann durch einfaches Einbringen des Dornes beim Niederdrücken der Schraubvorrichtung oder aber beim Ansetzen eines Kunststoffhalters an die Schraubvorrich­ tung eine axiale Sicherung des Kunststoffhalters gegenüber der Schraubvorrichtung erzielt werden, wobei dies ohne besondere Kraftaufwendung durchgeführt werden kann. Selbst wenn die im Kunststoffhalter ausgebildete, ringförmig nach innen vorspringende Wulst, die auch in mehrfacher Anordnung vorhanden sein kann, umfangsgeschlossen verläuft, ist ein leichtes Einbringen erforderlich, da lediglich Teilbereiche am Umfang des Dornes diese Wulst oder Wülste überspringen müssen. Es bedarf also nicht eines umfangsgeschlossenen Aufweitens des rohrförmigen Fortsatzes des Kunststoffhalters im Bereich der Wulst oder Wülste, sondern es genügt beispielsweise eine einseitige kurze Ausbauchung, da lediglich die entsprechende vorspringende Nase über die Wulst oder Wülste hinweggeführt werden muss.

Um eine ordnungsgemäße Halterung des Kunststoffhalters an dem Dorn und somit an der Schraubvorrichtung zu erreichen, ist es nur notwendig, den Kunststoffhalter praktisch verlier­ sicher zu halten, da es in Richtung des Entfernens des Kunststoffhalters von der Schraubvor­ richtung selbst weg keinerlei Kräfte gibt, die beim Setzvorgang oder beim Einschrauben in diese Richtung gehend auftreten können.

Reibungshitze kann bei dem Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht entstehen, weil hier keine reibschlüssige Halterung zwischen Kunststoffhalter und Dorn vorgesehen ist, sondern eine formschlüssige Halterung, die eine gegenseitige Relativdrehung ohne weiteres zulässt.

Ein weiterer besonderer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung ist, dass ihr Dorn an jeder Schraubvorrichtung angebracht werden kann, um diese in die Lage zu versetzen, Befesti­ gungselemente der hier in Rede stehenden Art setzen zu können.

In diesem Zusammenhang ist es auch besonders vorteilhaft, wenn am Dorn zwei einander diametral gegenüberliegende, vorspringende Nasen ausgebildet sind. Es wird dann beim Ein­ führen des Dornes in den rohrförmigen Fortsatz des Kunststoffhalters der rohrförmige Fort­ satz in diesem Bereich praktisch ellipsenförmig verformt, wobei nach dem gänzlichen Einfüh­ ren der Nasen der rohrförmige Fortsatz wieder in die ursprüngliche Form zurückgeht.

Das Einführen und eine ordnungsgemäße Halterung werden noch dadurch verbessert, dass die vorspringenden Nasen eine spitzwinklig zur Einschraubachse verlaufende Einlauframpe und einen dahinter steil abfallenden Anschlag aufweisen. Es wird damit der Einführvorgang selbst bei einem Einbringen des Kunststoffhalters von Hand wesentlich erleichtert und trotzdem ist eine ausreichende Sicherung gegen ein axiales Verschieben des Kunststoffhalters gewähr­ leistet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Einschrauben von magaziniert vorbereiteten Befestigungselementen, teilweise im Schnitt dargestellt;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Teilbereiches der Vorrichtung nach Fig. 1 in Pfeilrichtung II gesehen;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine nicht in ein fahrbares Grundgestell eingesetzte Schraubvor­ richtung;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Halterung am Grundgestell, in welcher die Befestigungsele­ mente, mit dem Kunststoffhalter in entsprechender Ausrichtung, bereitgehalten werden;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Halterung nach Fig. 4;

Fig. 6 das Befestigungselement in Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten dargestellt, wobei in den Kunststoffhalter ein mit einer Antriebswelle verbundener Dorn eingesetzt ist;

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung eines Teilabschnittes des Dornes im Schnitt,

Fig. 8 eine Ansicht dieses Teilabschnittes von unten.

Bei einer Vorrichtung 1 zum Einschrauben von magaziniert vorbereiteten Befestigungsele­ menten 2 ist ein mittels Rädern 3 verfahrbares Grundgestell 4 vorhanden, in welchem eine Schraubvorrichtung 6 mit einem integrierten Schrauber 5 in vertikaler Richtung verschiebbar gehalten ist. Die gesamte Schraubvorrichtung 6 ist in einem Montageteil 7 eingesetzt und so­ mit über Handgriffe 8 von einer Bedienungsperson zu handhaben. Über entsprechende Füh­ rungsstangen ist der Montageteil 7 verschiebbar gehalten, wobei mittels einer Gasfeder 9 die gesamte Schraubvorrichtung jeweils von selbst in die obere Ruhestellung verschoben wird.

Beim Niederdrücken der Schraubvorrichtung 6 greift dann ein mit einem Angriff 49 für einen Schraubenkopf 50 ausgebildeter Dorn 12 soweit in die Öffnung eines Kunststoffhalters 13 des Befestigungselementes 2 ein, bis der Angriff 49 den Schraubenkopf 50 erfasst. Über entspre­ chende Bolzen 14, welche an einer Anschlagfläche 52 am unteren Ende der Schraubvorrich­ tung 6 radial frei auskragen, wird ein Verdrehen der Kunststoffhalter 13 beim Einschraubvor­ gang verhindert.

Wie aus den Fig. 4 und 6 ersichtlich ist, werden bei der Vorrichtung 1 Befestigungselemente 2 gesetzt, welche aus einem Kunststoffhalter 13 und einer vormontierten Schraube 11 bestehen. Bei Einsatz in dem mittels Rädern 3 verfahrbaren Grundgestell 4 wäre es auch denkbar, die Schraube 11 erst dann zuzuführen, wenn der Kunststoffhalter 13 bereits vereinzelt in der Ein­ schraublage liegt. Gerade bei solchen Befestigungselementen aus Kunststoffhalter 13 und Schraube 11 ist es aber vorteilhaft und auch für einen schnellen Setzvorgang sinnvoll, wenn die Schraube bereits in dem Kunststoffhalter vormontiert ist und auch in dieser Form über ein vorhandenes Magazin 15 zugeführt werden kann. Zwischen dem Magazin 15 und Zuführele­ menten 10, welche die Kunststoffhalter 13 in Richtung Einschraublage führen, ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Vereinzelungsanordnung 16 vorgesehen, welche dafür sorgt, dass bei jedem Setzvorgang, also bei jedem Niederdrücken der Schraubvorrichtung 6, jeweils ein Befestigungselement freigegeben und in die Einschraublage gebracht wird.

Mit der vorliegenden Erfindung soll nun im wesentlichen die axiale Halterung des Befesti­ gungselementes 2, insbesondere des Kunststoffhalters 13 bis zum endgültigen Setzen des Be­ festigungselementes 2 erreicht werden. Es ist dabei sinnvoll, den Eindrehvorgang für die Schraube 11 nicht durch die axiale Halterung des Kunststoffhalters 13 zu behindern oder ge­ gebenenfalls die notwendige verdrehsichere Halterung des Kunststoffhalters 13 zu beein­ trächtigen, und weiter soll erreicht werden, dass der Kunststoffhalter 13 einfach und ohne großen Kraftaufwand, also gegebenenfalls auch von Hand, auf den Dorn 12 aufgebracht werden kann, um sich dann auf diesem Dorn 12 in eine axial gesicherte Lage zu bewegen. Es soll also in der aufgesetzten Lage des Kunststoffhalters 13 auf dem Dorn 12 keine besondere Rei­ bung beim gegenseitigen Verdrehen auftreten.

Die hier einzusetzenden Kunststoffhalter 13 weisen mit Abstand von der großflächigen Un­ terlegscheibe 24 im Bereich des rohrförmigen Fortsatzes 25 eine umfangsgeschlossene Wulst 77 auf, die im Bereich des rohrförmigen Fortsatzes 25 sozusagen eine verengte Stellung mit sich bringt. Diese Wulst 77, die in vorteilhafter Weise auch als Verliersicherung bei einer Vormontage der Schrauben 11 dient, wenn nämlich der Kopf 50 der Schraube nicht mehr über diese Wulst 77 zurückgeführt werden kann, wird im vorliegenden Falle zur axial gesicherten Halterung des Kunststoffhalters 13 an dem Dorn 12 eingesetzt. Es sind hier am Dorn 12 oder an einem getrennt aufsetzbaren Teil 78 des Dornes 12 Rückhaltemittel 53 vorhanden, welche eine Art Halteanordnung 51 bilden und zwar zur Halterung des Kunststoffhalters 13 in Rich­ tung der Einschraubachse. Zu diesem Zweck sind hier die Rückhaltemittel 53 in Form we­ nigstens einer vorspringenden Nase 79 ausgebildet, welche im Zusammenwirken mit der im Inneren des rohrförmigen Fortsatzes 25 ausgebildeten, ringförmig nach innen vorspringenden Wulst 77 die axial gesicherte Halterung mit sich bringt.

In vorteilhafter Weise sind am Dorn 12 oder an dem Teil 78 zwei einander diametral gegenü­ berliegende, vorspringende Nasen 79 vorhanden. Um ein leichteres Einschieben des Dornes 12 und somit des Teiles 78 in das Innere des rohrförmigen Fortsatzes 25 zu ermöglichen, wei­ sen die vorspringenden Nasen 79 eine spitzwinklig zur Einschraubachse verlaufende Einlauf­ rampe 80 und einen dahinter steil abfallenden Anschlag 81 auf. Es ist somit ein leichtes Ein­ führen und somit ein leichtes Umformen des rohrförmigen Fortsatzes 25 möglich, der ja beim Eindringen des Teils 78 in einen Querschnitt nach Art einer Ellipse verformt wird. Sobald dann die beiden einander gegenüberliegenden Nasen 79 den Bereich der Wulst 77 verlassen haben, wird der rohrförmige Fortsatz 25 wieder in seine ursprüngliche, kreisförmige Quer­ schnittsform zurückgeführt, so dass also die Wulst 77 hinter dem Anschlag 81 am Teil 78 einrasten kann. Sobald die Nasen 79 diese Wulst 77 überwunden haben, kann wieder ein Ver­ drehen des Dornes 12 in dem rohrförmigen Fortsatz 25 ohne besondere Behinderung erfolgen. Es bedarf daher auch keines besonderen Kraftaufwandes, um eine Verdrehung des Kunst­ stoffhalters 13 zu bewirken. Es genügt also die Anordnung der beiden Bolzen 14 oder ent­ sprechend anderer Anschläge an der unteren Anschlagfläche 52 der Schraubvorrichtung 6.

Es ist durchaus möglich, diese Nasen 79 auf andere Weise zu konstruieren. Es könnten bei­ spielsweise auch jeweils um 90° versetzt zueinander solche Nasen 79 vorhanden sein. Es ist aber auch denkbar, diese Nasen 79 jeweils über bestimmte Umfangsbereiche zu führen oder auch einen umfangsgeschlossenen, nasenartigen Bund vorzusehen. Es ist dann allerdings das Einführen weniger leicht zu bewerkstelligen. Auf jeden Fall ist es aber erforderlich, entspre­ chende Nasen oder einen nasenartigen Bund vorzusehen, um dadurch ein Einrasten einer ent­ sprechenden Wulst 77 bewerkstelligen zu können. Wenn nämlich nur ein zylinderartiger Teil hergenommen würde, welcher reibungsschlüssig in den rohrförmigen Fortsatz 25 eingreift, auch wenn dieser eine oder mehrere Wülste 77 aufweist, dann ist immer eine entsprechend große Reibung zwischen dem Dorn 12 und der Innenseite des rohrförmigen Fortsatzes 25 ge­ geben, was aber gerade hier verhindert werden soll.

Aus Fig. 8 ist noch ersichtlich, dass am oberen Abschnitt des Teiles 78 eine Art Sechskant­ kopf ausgebildet ist. Dadurch ist in einfacher Weise die Möglichkeit geschaffen, den Teil 78 am freien Ende der Antriebswelle 64 anzuschrauben, also zusammen mit einem den Angriff 49 tragenden und einen Gewindebolzen 83 aufweisenden Körper 84 an der Antriebswelle 64 zu befestigen.

In den Fig. 4 und 5 ist ersichtlich, wie das Befestigungselement 2 und insbesondere der Kunststoffhalter 13 bei Einsatz der Vorrichtung 1 in einem verfahrbaren Grundgestell 4 be­ reitgehalten wird. Am Grundgestell 4 ist hier eine Halterung 70 befestigt, welche einen sich verjüngenden Einführbereich 71 und eine daran anschließende Öffnung 72 aufweist, welche der Umfangskontur der großflächigen Unterlegscheibe 24 des Kunststoffhalters 13 angepasst ist. Als unterer Abschluss dieser Öffnung 72 sind Backen 73 und 74 vorhanden, welche durch Federn 75 und 76 in dieser Stellung gehalten werden. Sobald dann durch Niederdrücken der Schraubvorrichtung 6 der Dorn 12 in das Innere des rohrförmigen Fortsatzes 25 des Kunst­ stoffhalters 13 eingedrungen ist und dort die Wulst 77 passiert hat, erfolgte bereits eine ord­ nungsgemäße axiale Halterung des Befestigungselementes 2, wobei dann auch noch die bei­ den Bolzen 14 an einer Längsbegrenzung der großflächigen Unterlegscheibe 24 zum Einsatz kommen. Beim weiteren Niederdrücken werden dann die beiden Backen 73 und 74 entgegen der Kraft der Federn 75 und 76 nach unten gedrückt, wobei dann das Befestigungselement 2 ausschließlich durch die axiale Halterung zwischen Dorn 12 und rohrförmigem Fortsatz 25 und die radiale Halterung durch die Anlage an den Bolzen 14 gesichert ist.

Aus Fig. 3 ist noch ersichtlich, dass die Schraubvorrichtung 6 aus zwei koaxial ineinander eingreifenden und gegenseitig verstellbaren Rohrteilen 58 und 59 gebildet ist. Über einen Bolzen 61 und entsprechende Bohrungen 60 kann eine Verriegelung der beiden Rohrteile 58 und 59 in entsprechenden Stellungen erfolgen. Je nach Einsatz des Bolzens 61 in einer der Bohrungen 60 ragt dann der Dorn 12 mehr oder weniger weit über die Anschlagfläche 52 der Schraubvorrichtung 6 vor, damit eine Anpassung an verschiedene Längen der rohrförmigen Fortsätze 25 der Kunststoffhalter 13 geschaffen wird. An dem außen liegenden Rohrteil 58 ist auch noch ein Anschlagteil 62 vorgesehen, der mit einer einstellbaren Anschlagschraube 63 zusammenwirkt, um dadurch eine Tiefenbegrenzung beim Setzen der Befestigungselemente zu erreichen. Es ist dadurch ein zusätzlich noch regelbarer Tiefenanschlag vorhanden.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen zur axial gesicherten Halterung eines Kunst­ stoffhalters können bei einer Vorrichtung eingesetzt werden, die als Handgerät verwendet wird, oder aber bei einer Anordnung, bei der die Vorrichtung in ein verfahrbares Grundgestell eingesetzt ist. In gleicher Weise könnte eine solche konstruktive Gestaltung eingesetzt werden beim Zubringen von Kunststoffhaltern, also in einer Art Magazin, wobei dann allerdings bei jedem Bereitstellen eines Befestigungselementes dieser ausschließlich für die Magazinierung vorgesehene Dorn wieder herausgezogen werden müsste. Es wäre aber auch möglich, einen solchen Dorn zur Entnahme eines Befestigungselementes aus einem magazinierten Bereich einzusetzen, wobei dann eben die Befestigungselemente unmittelbar bis zum Dorn 12 geführt werden müssten oder aber der Dorn 12 selbst von einer Entnahmelage in eine Einschraublage zu verschwenken ist.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Einschrauben von Befestigungselementen, welche aus einem aus einer großflächigen Unterlegscheibe (24) und einem rohrförmigen Fortsatz (25) gebildeten Kunststoffhalter (13) und einer vormontierten Schraube (11) bestehen,
wobei eine Schraubvorrichtung (6) und eine Halteanordnung (51) für das Befestigungs­ element (2) vorgesehen sind und die Schraubvorrichtung (6) mittels eines Schraubers (5) angetrieben ist,
wobei die Halteanordnung (51) zur Ausrichtung des Befestigungselementes (2) in der Ein­ schraubachse vorgesehen ist und an einem in den Kunststoffhalter (13) eingreifenden Dorn (12) ausgebildet ist, wobei die Schraubvorrichtung (6) einen Anschlag aufweist, der ein Verdrehen des Kunststoffhalters (13) beim Einschraubvorgang verhindert,
wobei der Dorn (12) einen Körper (84) mit einem Gewindebolzen (83) zur Befestigung am freien Ende einer Antriebswelle (64) aufweist und
wobei auf den Körper (84) und den Gewindebolzen (83) ein rohrförmiges Teil (78) zur gemeinsamen Befestigung mit dem Körper (84) an dem freien Ende der Antriebswelle (64) aufgesetzt ist, das Rückhaltemittel (53) in Form von wenigstens einer vorspringenden Nase (79) aufweist, welche im Zusammenwirken mit wenigstens einer im Inneren des rohrförmigen Fortsatzes (25) eines Kunststoffhalters (13) ausgebildeten, ringförmig nach innen vorspringenden Wulst (77) eine axial gesicherte Halterung erbringt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem rohrförmigen Teil (78) des Dorns (12) zwei einander diametral gegenüberliegende, vorspringende Nasen (79) ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorspringenden Nasen (79) eine spitzwinklig zur Einschraubachse verlaufende Einlauframpe (80) und ei­ nen dahinter steil abfallenden Anschlag aufweisen.