DE10115085C1 - Vorrichtung für das Abziehen von in rohrförmige Körper eingepressten Bauteilen - Google Patents
Vorrichtung für das Abziehen von in rohrförmige Körper eingepressten BauteilenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Abziehen von in rohrförmige Körper eingepressten Bauteilen mit einem motorisch angetriebenen Eingriffswerkzeug für das Ergreifen des Bauteils, einer Steuereinheit zur Steuerung eines Ergreif- und Abziehvorgangs und einer Abstützvorrichtung zur Reaktionskraftübertragung vorzugsweise in den rohrförmigen Körper. Erfindungsgemäß ist eine erste Antriebseinrichtung, die eine Gewindewelle antreibt und eine zweite Antriebseinrichtung vorgesehen, die eine auf die Gewindewelle aufgeschraubte Gewindehülse antreibt, mit welcher das Eingriffswerkzeug verbunden ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung für das
Abziehen von in
rohrförmige Körper eingepressten Bauteilen.
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen dieser Gattung
bekannt, welche manuelle oder motorische Antriebe für den
Vortrieb von spindelförmigen Bohrern aufweisen. Grundsätzlich
bestehen derartige Vorrichtungen aus einem Gehäuse oder Rahmen,
in welchem der Bohrer drehbar sowie axial verschiebbar gelagert
ist. Sobald im Falle einer manuell betätigbaren Vorrichtung der
Bohrer auf eine Dichtung, beispielsweise einen in einem
Flaschenhals eingepressten Korken aufgesetzt und in Rotation
versetzt wird, dringt er in den Korken ein, wobei er sich
relativ zum Gehäuse axial vorwärts bewegt. Mit Erreichen einer
bestimmten Eindringtiefe laßt sich der Bohrer mittels eines
Hebelmechanismus, d. h. ohne Rotation, zurückziehen, wodurch der
Korken aus dem Flaschenhals gezogen wird.
Beispielsweise in der US 5,899,122 A ist eine elektrisch
betätigbare Vorrichtung dieser Gattung in Form eines
Korkenziehers bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist der
Betätigungsvorgang des Bohrers prinzipiell identisch zu einem
manuell betätigbaren Korkenzieher gemäß vorstehender
Beschreibung. Indessen wird die Rotation des Bohrers über einen
ersten elektrischen Motor bewirkt, dessen Ausgangswelle mit dem
Bohrer gekoppelt ist. Für die Längsbewegung des Bohrers ohne
Rotation ist ein zweiter, elektrischer Motor vorgesehen, der zwei
sich gegenüberliegende, den Bohrer zwischen sich einspannende
Ritzel antreibt, deren Zähne in Wellennuten des Bohrerschafts
eingreifen.
Zwar läßt sich durch diese Konstruktion eine gekoppelte
Rotations-/Translationsbewegung für ein Eindrehen des Bohrers
in den Korken sowie eine entkoppelte Translationsbewegung für
ein rotationsfreies Abziehen des Korkens umsetzen. Indessen
benötigt die seitliche Anordnung der Abziehritzel relativ viel
Bauraum, so dass die gesamte Vorrichtung großvolumig und damit
unhandlich wird.
Der Erfindung liegt angesichts dieses Stands der Technik die
Aufgabe zugrunde, die Handlichkeit einer motorisch betreibbaren
Vorrichtung dieser Gattung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Abziehen von in
vorzugsweise rohrförmige Körper eingepreßten Bauteilen mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, zwei
Antriebseinrichtungen vorzusehen, deren Getriebezüge für eine
wahlweise Rotation und/oder Translation des Eingriffswerkzeugs,
vorzugsweise einer Bohrwendel zusammenwirken. Durch die
funktionelle Verknüpfung beider Getriebezüge können diese
kompakt quasi ineinander konstruiert und damit die Baugröße der
Vorrichtung verringert werden. Konkreter ausgedrückt, sieht die
Erfindung eine Vorrichtung für das Abziehen von in rohrförmige
Körper eingepressten Bauteilen vor mit einem motorisch
angetriebenen Eingriffswerkzeug für das Ergreifen des Bauteils,
einer Steuereinheit zur Steuerung eines Ergreif- und
Abziehvorgangs und einer Abstützvorrichtung zur
Reaktionskraftübertragung vorzugsweise in den rohrförmigen
Körper. Erfindungsgemäß ist eine erste Antriebseinrichtung, die
eine Gewindewelle antreibt, und eine zweite Antriebseinrichtung
vorgesehen, die eine auf die Gewindewelle aufgeschraubte
Gewindehülse antreibt, mit welcher das Eingriffswerkzeug drehfest
verbunden ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands sind
dabei Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 die Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zum Abziehen
von in vorzugsweise rohrförmige Körper eingepreßten
Bauteilen, vorliegend in der Form eines Korkenziehers
gemäß einem ersten, bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung,
Fig. 2 die vergrößerte Darstellung einer Ansatz- oder
Verschlußeinrichtung gemäß dem ersten, bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung in Offenstellung,
Fig. 3 die Verschlußeinrichtung von Fig. 2 in Schließstellung,
Fig. 4 die vergrößerte Darstellung einer
Papierschneidevorrichtung gemäß dem ersten, bevorzugten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 die vergrößerte Darstellung einer
Papierschneidevorrichtung gemäß einem zweiten,
bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 6 die vergrößerte Darstellung einer
Papierschneidevorrichtung gemäß einem dritten,
bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 7 die vergrößerte Darstellung einer
Papierschneidevorrichtung mitsamt einer
halbautomatischen Auswurfeinrichtung für das abgezogene
Bauteil gemäß einem vierten, bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 8 die vergrößerte Darstellung einer
Papierschneidevorrichtung mitsamt einer automatischen
Auswurfeinrichtung für das abgezogene Bauteil gemäß
einem fünften, bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
Eine Vorrichtung zum Abziehen von in vorzugsweise rohrförmige
Körper eingepreßte Bauteile ist gemäß der Fig. 1 beispielhaft
in der Form eines Korkenziehers als ein erstes, bevorzugtes
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Grundsätzlich läßt sich die Vorrichtung in drei Funktionsblöcke
unterteilen, nämlich einen Steuerungsblock 1, einen
kombinierten Antriebs- und Eingriffsblock 2 sowie einen
Verschluß- bzw. Abstützblock 3. Diese drei Blöcke bilden
funktionell separate Bestandteile und können wahlweise durch
alternative Konstruktionen jeweils ausgetauscht und kombiniert
werden.
Der Steuerungsblock 1 umfasst eine Steuer-/Regeleinheit 4 mit
Eingangs- und Ausgangsanschlüssen, an die eine Starttaste 5
oder ein Schalter sowie eine Anzahl von Sensoren angeschlossen
sind, wie sie nachfolgend noch beschrieben werden. Des weiteren
ist die Steuereinheit 4 an ein akustisches oder optisches
Display 6 angeschlossen. Die Ausgangsanschlüsse der
Steuereinheit 4 sind über elektrische Leitungen mit dem
Antriebs- und Eingriffsblock 2 für dessen gesteuerte Betätigung
elektrisch verbunden.
Dieser Antriebs- und Eingriffsblock 2 besteht unter anderem aus
zwei elektrischen Motoren 7, 8, vorzugsweise Miniatur-
Gleichstrommotoren mit einer Betriebsspannung zwischen 3 bis 15
und vorzugsweise 12 Volt und einer maximalen Drehzahl von 12000
bis 30000 U/min und vorzugsweise 15000 bis 18000 U/min. Bei den
Motoren sind jeweils vorzugsweise selbsthemmende
Untersetzungsgetriebe (Vorsatzgetriebeeinheiten) 9, 10
nachgeschaltet, welche zur Reduzierung der sehr hohen
Drehzahlen der Motoren 7, 8 auf wenige Umdrehungen pro Sekunde
sowie zur Erhöhung des maximalen Drehmoments dienen. Der zweite
Motor 8 ist dabei für eine Rotationsbetätigung eines
Eingriffswerkzeugs, beispielsweise einer Bohrspindel 11 und der
erste Motor 7 für eine Translationsbetätigung des Werkzeugs
längs dessen Längsachse vorgesehen.
Hierfür ist eine Abtriebswelle der dem ersten Motor 7
nachgeschalteten Vorsatzgetriebeeinheit 9 mit einer
Gewindewelle 12 vorzugsweise einstückig verbunden, an der ein
Außengewinde 13 mit vorbestimmter Steigung, d. h. im Fall einer
Bohrspindel als Werkzeug der Bohrspindelsteigung angepaßt, über
eine bestimmte Distanz längs der Gewindewelle 12 ausgebildet
ist. Am Wellenschaft nahe der damit verbundenen
Vorsatzgetriebeeineinheit 9 ist ein Radiallager 14, vorzugsweise
ein Gleitlager, zur rotationsfähigen Lagerung der Gewindewelle
12 angeordnet, welches in einem nicht weiter gezeigten Gehäuse
oder Rahmen der Vorrichtung aufgenommen oder ausgebildet ist.
Dieses Lager 14 ist dabei so gestaltet, daß es auch Axialkräfte
aufnehmen kann (beispielsweise in Form eines Flanschlagers).
Die Gewindewelle 12 ist in eine Gewindehülse 15 einschraubt,
die an einem stirnseitigen Ende (unteres Ende gemäß Fig. 1)
verschlossen ist. Vorzugsweise an dem oberen, offenen
Endabschnitt der Gewindehülse 15 ist ein Zahnrad 16 an dieser
fixiert oder einstückig mit der Hülse 15 ausgebildet, welches
mit einer parallel zur Gewindehülse 15 sich erstreckenden
Zahnradwelle 17 kämmt. Die Zahnradwelle 17 ist mit einer
Abtriebswelle 18 der Vorsatzgetriebeeinheit 10 des zweiten
Motors 8 drehfest verbunden, welche ebenfalls über Lager,
vorzugsweise Gleitlager, drehbar am nicht gezeigten Gehäuse
abgestützt ist. An der Gewindehülse 15 ist ferner eine
Markierung 18 angebracht, die von zwei in Längsrichtung der
Gewindewelle 12 beabstandeten Sensoren 19, 20 erfaßt werden
kann, welche wiederum mit der Steuereinheit 4 elektrisch
verbunden sind. Die zwei Sensoren 19, 20 dienen somit zusammen
mit der Markierung 18 als obere und untere Endschalter. Es sei
darauf hingewiesen, dass die Sensoren 19, 20 natürlich auch als
mechanisch betätigbare Schalter und die Markierung 18
demzufolge als Betätigungsnase oder Stift auf der Gewindehülse
15 ausgebildet sein können.
An der verschlossenen Stirnseite der Gewindehülse 15 ist eine
Werkzeugaufnahme 21, vorzugsweise eine Sackbohrung, ausgebildet,
in der das Werkzeug, vorliegend eine gemäß der Fig. 1 nach
unten vorragende Bohrwendel oder Bohrspindel 11, fest eingesetzt
ist.
In Längsrichtung der Bohrspindel 11 vom Antriebs-
/Eingriffsblock 2 beabstandet, also unterhalb der Bohrspindel
11, ist der Verschlußblock 3 angeordnet. Dieser besteht unter
anderem aus einer Art Spreizhülse oder zumindest zwei sich
diametrisch gegenüberliegenden Verschlußbacken 22, die soweit
voneinander beabstandet sind, dass ein vorzugsweise
rohrförmiger Körper, vorliegend ein Flaschenhals 23, dazwischen
eingesteckt werden kann. Wie aus der Fig. 1 zu entnehmen ist,
sind bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zwei
Verschlußbacken 22 vorgesehen, die jeweils aus einer
federelastischen, an einem Ende am Vorrichtungsgehäuse
fixierten (vorzugsweise einstückig) Lasche oder Schwinge
bestehen, welche sich koaxial zur Bohrwendel 11 nach unten
gemäß der Fig. 1 erstreckt. An den sich zugewandten Seiten der
beiden Laschen, d. h. an der Innenseite der Laschen, ist eine
Aufnahme- und Abstützarmatur 24 ausgebildet, die
anwendungskonform ausgestaltet ist. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung, wie vorstehend bereits
ausgeführt wurde, als Korkenzieher vorgesehen. Demzufolge
bildet die Abstützarmatur 24 einen nasenförmigen Vorsprung 25,
der sich von jeder oder von ausgewählten Verschlußbacken 22 aus
radial nach innen erstreckt und einen Anschlag für einen
Flaschenhals bildet. An dem axial äußersten Endabschnitt jeder
Verschlußbacke 22 ist ein zweiter nach innen sich erstreckender
Vorsprung 26 ausgebildet, wodurch zwischen den Vorsprüngen 25,
26 jeder Verschlußbacke 22 eine Art Mulde oder Vertiefung
ausgeformt wird, in der das abgerundete Mundstück einer
allgemein bekannten Flasche, beispielsweise einer Weinflasche
23, aufgenommen werden kann. Vorzugsweise an dem untersten
Vorsprung 26 ist ein Temperatursensor 27 angebracht, der
ebenfalls mit der Steuereinheit 4 elektrisch verbunden ist.
Schließlich können die Verschlußbacken 22 zumindest an ihren
radial äußeren Seiten gummiert, d. h. mit einer elastischen
Schicht aus Gummi oder Kunstharz überzogen, sein.
Um die Verschlussbacken 22 herum ist eine Verschlußhülse 28
axial verschiebbar gelagert, die je nach axialer Lage relativ
zu den Verschlußbacken 22 diese radial nach innen entgegen der
Federkraft der Laschen drückt und somit die lichte Weite
zwischen den Verschlußbacken 22 verringert. An der
Verschlußhülse 28, vorzugsweise an deren radial äußerer Seite,
ist eine Markierung 29 angebracht, die von einem Lagesensor 30
erfaßbar ist, welcher an die Steuereinheit 4 elektrisch
angeschlossen ist. Wie ferner aus den Fig. 2 und 3 zu entnehmen
ist, hat die Verschlußhülse 28 ein radial nach innen wirkendes
Federelement 31 in Form einer radial nach innen und axial nach
oben sich erstreckenden, ringförmigen Federzunge oder -lippe,
die an ihrer radialen Innenseite eine Gleitfläche bildet und in
Richtung zur Innenseite der Verschlußhülse 28, d. h. radial nach
außen federnd zurückgedrückt werden kann.
Die Funktionsweise der Vorrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der
Fig. 1 bis 3 näher beschrieben:
Im Nichteingriffszustand nimmt der Verschlußblock 3 jene Konfiguration (Konstruktionslage) ein, wie sie in der Fig. 2 dargestellt ist. D. h. die Verschlußhülse 28 ist nach oben, entfernt zu den freien Enden der Verschlußbacken 22, verschoben, wodurch sich diese aufgrund ihrer Formgebung auf einen maximalen Abstand bzw. Durchmesser zwischen den Verschlußbacken 22 aufweiten. Soll nunmehr der Korken einer Flasche abgezogen werden, wird die Vorrichtung auf den Flaschenhals 23 aufgesetzt, derart, dass der wulstförmige Flaschenhalsmund sich im Bereich der von den axial beabstandeten Innenvorsprüngen 25, 26 jeder Verschlußbacke 22 ausgebildeten Mulde positioniert. Die korrekte Positionierung der Vorrichtung auf dem Flaschenhals wird mittels der nasenförmigen Vorsprünge 25 erreicht, welche quasi als Axialbewegungsanschläge für den Flaschenhals funktionieren.
Im Nichteingriffszustand nimmt der Verschlußblock 3 jene Konfiguration (Konstruktionslage) ein, wie sie in der Fig. 2 dargestellt ist. D. h. die Verschlußhülse 28 ist nach oben, entfernt zu den freien Enden der Verschlußbacken 22, verschoben, wodurch sich diese aufgrund ihrer Formgebung auf einen maximalen Abstand bzw. Durchmesser zwischen den Verschlußbacken 22 aufweiten. Soll nunmehr der Korken einer Flasche abgezogen werden, wird die Vorrichtung auf den Flaschenhals 23 aufgesetzt, derart, dass der wulstförmige Flaschenhalsmund sich im Bereich der von den axial beabstandeten Innenvorsprüngen 25, 26 jeder Verschlußbacke 22 ausgebildeten Mulde positioniert. Die korrekte Positionierung der Vorrichtung auf dem Flaschenhals wird mittels der nasenförmigen Vorsprünge 25 erreicht, welche quasi als Axialbewegungsanschläge für den Flaschenhals funktionieren.
In diesem Zustand, wie er in der Fig. 2 dargestellt ist, erhält
die Steuereinheit 4 Signale vom Temperatursensor 27, der
aufgrund seines noch vorhandenen Abstands zum Flaschenhals 23
nach wie vor Raumtemperatur mißt, die von der Steuereinheit 4
auf dem daran angeschlossenen LCD-Display 6 angezeigt wird.
Für den Abziehvorgang werden die Klemmbacken 22 radial nach
innen gedrückt, bis diese auf dem Flaschenhals 23 anliegen und
der wulstförmige Flaschenhalsmund sich in den Mulden anordnet.
In diesem Zustand wird die Verschlußhülse 28 nach unten, d. h.
in Richtung zu den freien Enden der Klemmbacken 22 axial
verschoben, wodurch der Anpressdruck der Verschlußbacken 22 auf
den Flaschenhals 23 aufgrund der sich spannenden Federzunge 31
der Verschlußhülse 28 erhöht. Die Verriegelungs- oder
Verschließposition der Verschlußhülse 28 wird vom
Positionssensor 30 ermittelt, der die Markierung 29 an der
Verschlußhülse 28 erfaßt und ein entsprechendes Verriegelungs-
Signal an die Steuereinheit 4 abgibt. Darüber hinaus ist an die
Steuereinheit 4 ein Lagesensor 32 angeschlossen, der die Lage
bzw. Ausrichtung der Vorrichtung mißt. Sobald dieser eine im
wesentlichen vertikale Ausrichtung der Vorrichtung erfaßt und
ein entsprechendes Vertikal-Lagesignal an die Steuereinheit 4
anlegt, gibt diese im Fall des zusätzlichen Vorliegens des
Verriegelungssignals ein Startfreigabesignal ab. Es sei darauf
hingewiesen, daß durch den Lagesensor 32 auch nachträgliche
Verschwenkungen der Vorrichtung erfaßt werden. D. h., wird z. B.
im Fall eines Korkenziehers als konkrete Ausführungsform die
Flasche während des Abziehvorgangs über eine bestimmte Gradzahl
hinaus verschwenkt, bricht die Steuereinheit 4 den
Abziehvorgang zumindest temporär ab.
Mit der Starttaste 5 kann jetzt der Abzieh- bzw. vorliegend der
eigentliche Entkorkungsvorgang ausgelöst werden.
Dabei wird der zweite Motor 8 von der Steuereinheit 4 erregt,
wodurch dieser über das nachgeschaltete Getriebe 10, die
Zahnwelle 17 und das mit dieser kämmende Zahnrad 16 die
Gewindehülse 15 drehend antreibt. Der erste Motor 7 bleibt bei
diesem Vorgang deaktiviert. Aufgrund der Steigungswahl der
Gewindewelle 12 sowie der Selbsthemmwirkung des dem ersten
Motor 7 nachgeschalteten Getriebes 9 bleibt die Gewindewelle 12
im wesentlichen unbeweglich, so dass die an der geschlossenen
Stirnseite der Gewindehülse 12 fest fixierte Bohrspindel 11
zusammen mit der Gewindehülse 12 eine kombinierte, d. h.
gekoppelte Translations-/Rotationsbewegung ausführt. In anderen
Worten ausgedrückt, wird der Bohrer 11 rechts drehend auf der
Gewindewelle 12 gemäß Fig. 1 nach unten in Richtung Korken
bewegt.
Dabei schraubt sich der Bohrer 11 in den Korken ein, bis der
als Endschalter wirkende, untere Sensor 20 die an der
Gewindehülse 15 angebrachte Markierung 18 erfaßt und ein Signal
an die Steuereinheit 4 abgibt, welche hierauf den Bohrvorgang
abschaltet.
Sobald der zweite Motor 8 abgeschaltet ist, erregt die
Steuereinheit 4 automatisch den ersten Motor 7, welcher über
das nachgeschaltete Getriebe 9 die daran angeschlossene
Gewindewelle 12 dreht, wodurch die Gewindehülse 15 mitsamt dem
Bohrer 11 und dem daran hängenden Korken gemäß der Fig. 2 nach
oben gezogen wird. Auch in diesem Fall wirkt das dem zweiten
Motor 8 nachgeschaltete Getriebe 10 selbsthemmend, so dass die
Zahnradwelle 17 unbeweglich bleibt und die Gewindehülse 15
folglich eine im wesentlichen ausschließliche
Translationsbewegung ausführt. Dieser Vorgang wird von der
Steuereinheit 4 durch Abschalten des ersten Motors 7 dann
beendet, sobald der obere Sensor 19 die Markierung 18 an der
Gewindehülse 15 erfasst und ein entsprechendes Signal an die
Steuereinheit 4 abgibt.
Der Entkorkungsvorgang ist mit Abschalten der ersten Motors 7
abgeschlossen, was von der Steuereinheit 4 ggf. akustisch oder
visuell über das Display 6 angezeigt wird. Hierauf wird die
Verschlusshülse 28 manuell nach oben verschoben, wodurch die
Verschlußbacken 22 aufgrund der Eigenelastizität der Laschen
von dem Flaschenhals 23 beabstandet werden, so dass die
Vorrichtung von der Flasche mitsamt dem Korken abgehoben werden
kann.
Im nachfolgenden werden weitere Ausführungsbeispiele der
Erfindung beschrieben, wobei nur auf jene technischen Merkmale
im Einzelnen eingegangen werden soll, die zum ersten
Ausführungsbeispiel unterschiedlich sind oder den Aufbau des
ersten Ausführungsbeispiels ergänzen. Die im ersten
Ausführungsbeispiel verwendeten Bezugszeichen werden in der
nachfolgenden Beschreibung für die gleichen Bauteile
beibehalten.
In der Fig. 4 ist ein Abschnitt des Antriebs- und
Eingriffsblocks 2 im Bereich der Gewindehülse 15 und der
Bohrspindel 11 gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt.
Wie hieraus zu entnehmen ist, befindet sich an der
geschlossenen Stirnseite 21 der Gewindehülse 15 eine
Papierschneidevorrichtung 33. Diese besteht vorliegend aus
zumindest zwei Haltehebeln 34 oder alternativ hierzu einer
Hülse oder Ring, die diametral zueinander an der geschlossenen
Stirnseite 21 der Gewindehülse 15 federelastisch gelagert sind.
Jeder Hebel 34 weist hierfür einen radial innen liegenden, axial
verlaufenden Stegabschnitt auf, der an seinem der Gewindehülse
15 abgewandten, unteren Ende radial nach außen vorzugsweise
rechtwinklig abgebogen ist, um dann in einen radial außen
liegenden, axial sich weiter nach unten erstreckenden
Stegabschnitt erneut umgebogen zu werden. An dem radial
außenliegenden Stegabschnitt sind Schneidmesser 35 angeordnet,
die axial nach unten ausgerichtet sind. An dem radial nach
außen sich erstreckenden Abschnitt jedes Haltehebels 34 sind
Federn 37, vorzugsweise Spiralfedern, angeordnet, die ferner an
der Gewindehülse 15 abgestützt oder befestigt sind und somit
die Hebel 34 elastisch an der Gewindehülse 15 halten.
Wird die Bohrspindel 11 rotatorisch über den zweiten Motor 8
angetrieben und schraubt sie sich allmählich in den Korken ein,
nähern sich die Schneidmesser 35 dem oberen Rand des
Flaschenhalses 23, bis sich die Messer 35 auf den Flaschenrand
abstützen. Da sich bei diesem Vorgang die Gewindehülse 15
dreht, führen auch die Messer 35 eine Kreisbewegung aus,
wodurch das einen Flaschenkorken umhüllende Papier 36
abgeschnitten wird. Die Federlagerung ermöglicht dabei ein
weiteres Eindringen der Bohrspindel 11 bei bereits aufsitzenden
Schneidmessern 35.
Eine zweite Variante einer Papierschneidevorrichtung 33 ist in
der Fig. 5 dargestellt.
In diesem Fall sind die Messer 35 schräg nach innen, unten
ausgerichtet und nutzen die allgemein verwendete
Flaschenhalsform, d. h. den wulstförmigen Flaschenhalsmund als
Aufstandsabschnitt für ein Aufschneiden des Papiers 36 aus.
Alle übrigen Merkmale entsprechen der Papierschneidevorrichtung
gemäß der Fig. 4. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass
die Hebel 34 bzw. die Hülse lösbar an der Gewindehülse 15
befestigt sind, beispielsweise mittels Magneten oder
Federklammern, die mit den Federn 37 für eine Momentübertragung
zusammenwirken.
Schließlich ist in der Fig. 6 eine weitere Variante einer
Papierschneidevorrichtung 33 gezeigt.
Während bei den Varianten gemäß der Fig. 4 und 5 die
Schneidmesser 35 durch die Rotationsbewegung der Gewindehülse
15 angetrieben werden, ist bei der Variante gemäß der Fig. 6
ein zusätzlicher Antriebsstrang vorgesehen, der die
Schneidevorrichtung 33 mit der Zahnradwelle 17 für deren
Antrieb wirkverbindet.
In diesem Fall besteht die Schneidvorrichtung 33 aus einem den
Flaschenhals 23 umgebenden, vorzugsweise aufspreizbaren Ring
38, der drehbar im Gehäuse der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gelagert ist. Der Ring 38 hat einen Außenzahnkranz 39, der mit
einem Ritzel 40 kämmt, das auf einer Zwischenwelle 41 drehfest
gelagert ist. Die Zwischenwelle 41 erstreckt sich dabei
parallel zur Bohrspindel bzw. koaxial zur Zahnradwelle 17 und
hat an ihrem der Zahnradwelle 17 zugewandten Ende ein weiteres,
drehfest daran befestigtes Ritzel 42. Diese wiederum ist mit
der Zahnradwelle 17 selbst oder einem zusätzlichen, drehfest mit
dieser verbundenen Abtriebszahnrad 43 in Kämmeingriff, wie
letzteres in der Fig. 6 gezeigt ist.
Die Fig. 7 zeigt einen Abschnitt des Antriebs-/Eingriffsblocks
2 gemäß einem vierten, bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Antriebs-
/Eingriffsblock 2 mit einer zusätzlichen Auswurfeinrichtung für
das abgezogene Bauteil, vorzugsweise den Korken und ggf. dem
Papier ausgerüstet.
In diesem Fall besteht die Gewindewelle 12 aus einem
Wellenschaft 12a und einem daran sich anschließenden
Gewindewellenabschnitt 12b, die fest miteinander, ggf.
einstückig, verbunden sind. Der Gewindewellenabschnitt 12b ist
mit einer Axialbohrung versehen, die an einer unteren, dem
abzuziehenden Bauteil (zum Beispiel ein Flaschenkorken)
zugewandten Seite offen ist. In die Axialbohrung ist eine
Führungshülse 44 drehbar eingesetzt, die an ihrem in der
Axialbohrung steckenden Ende verschlossen ist und dabei eine
Aufnahme in Form eines Bohrlochs 45 mit kleinem Durchmesser für
das Werkzeug, vorliegend die Bohrspindel 11, ausbildet. D. h., die
Bohrspindel 11 ist fest in die Aufnahme 45 eingesetzt und damit
fest mit der Führungshülse 44 verbunden. Dabei erstreckt sich
die Bohrspindel 11 innerhalb der Führungshülse 44 unter
Ausbildung eines Ringspalts und ragt axial über die untere
Stirnseite der Führungshülse 44 vor. Im Bereich der unteren
Stirnseite der Führungshülse 44 ist an dieser ein Radialflansch
46 ausgebildet, der fest mit der unteren Stirnseite der
Gewindehülse 15 verbunden ist. In anderen Worten ausgedrückt,
wird die im vorliegenden Fall beidseits offene Gewindehülse 15
durch das Einsetzen der Führungshülse 44 von dem daran
ausgebildeten Flansch 46 einseitig verschlossen, wobei zwischen
der Führungshülse 44 und der Gewindehülse 15 ein Ringspalt
entsteht, dessen Spaltweite groß genug ist, dass der mit der
Axialbohrung versehene Gewindewelleabschnitt 12b in die
Gewindehülse 15, d. h. in den Ringspalt eindrehbar ist, wie die
in der Fig. 7 gezeigt ist.
An der Werkzeugaufnahme 45 der Führungshülse 44 ist eine Feder
47, vorzugsweise eine die Bohrspindel 11 umgebende Spiralfeder,
abgestützt, welche an ihrem anderen Ende eine Auswurfhülse 48
in Richtung Bohrerspitze vorspannt. Diese Auswurfhülse 48 ist
den Bohrer 11 umgebend in die Führungshülse 44 eingesetzt und
hat an ihrem in der Führungshülse 44 sitzenden Endabschnitt
einen radial nach innen ragenden Vorsprung 49 oder Absatz, der
mit einem Wellenabsatz 50 an der Bohrspindel 11 zusammenwirkt,
um eine Auswurfendposition (vollständig ausgefahrene Position
gemäß der Fig. 7) zu definieren und ein Herausfallen der
Auswurfhülse 48 zu verhindern. An ihrem gegenüberliegenden
Axialende hat die Auswurfhülse 48 einen Flanschring 51, der als
Aufstandsfläche für ein sicheres Auswerfen des abgezogenen
Bauteils dient.
Wie ferner aus der Fig. 7 zu entnehmen ist, ist der Antriebs-
/Eingreifblock 2 mit einer Papierschneidevorrichtung versehen.
Diese entspricht hinsichtlich ihres prinzipiellen Aufbaus jener
gemäß der Fig. 5 mit dem Unterschied, dass als Federlagerung
der Hebelarme 34 ein Gummiring 37 verwendet wird, der an der
unteren Stirnseite, vorzugsweise am Flansch 46 der
Führungshülse 44, befestigt ist. Um die Radialausrichtung des
Gummirings 37 zu verbessern, ist die Führungshülse 44 zudem mit
einem axial über den Flansch 46 sich erstreckenden Fortsatz 52
ausgebildet, der den Gummiring 37 zentriert. Wie anhand der
Fig. 4 bis 6 bereits angedeutet wurde, können die in der Fig. 7
dargestellten, diametral angeordneten Hebel 34 auch durch einen
Ring oder eine Hülse ersetzt sein, der die an seinem ihrem unteren
Randabschnitt die Schneidmesser 35 trägt. Wie ferner in der
Fig. 7 angedeutet ist, kann der Gummiring 37 lösbar, etwa
mittels eines Klettbands 53 oder eines Magneten, am Flansch 46
der Führungshülse 44 befestigt sein.
Der Vorgang für ein Abziehen eines Bauteils, z. B. eines
Flaschenkorkens, ist identisch zum ersten Ausführungsbeispiel
gemäß der Fig. 1, so dass an dieser Stelle auf die vorstehende
Beschreibung verwiesen werden kann.
Sobald jedoch der Abziehvorgang beendet und die Vorrichtung
mitsamt dem abgezogenen Bauteil abgehoben ist, muß das Bauteil
von der Bohrspindel 11 entfernt werden. Das Entfernen des
abgezogenen Bauteils von der Bohrspindel 11 kann dabei auf zwei
verschiedene Möglichkeiten erfolgen:
Nach einer ersten Möglichkeit wird der erste Motor 7 aktiviert, derart, dass er die Gewindespindel 12 in zum Abziehvorgang entgegengesetzte Richtung antreibt, wodurch sich die Gewindehülse 12 mitsamt dem abgezogenen Bauteil ausschließlich translatorisch nach unten bewegt, solange, bis der untere Sensor 20 mit Erfassen der auf der Gewindehülse 15 angebrachten Markierung 18 ein Stopsignal an die Steuereinheit 4 abgibt, welche daraufhin den ersten Motor 7 abschaltet. Das Bauteil (Korken) ragt nun zumindest teilweise aus der Unterseite des Vorrichtungsgehäuses (nicht gezeigt) heraus und kann manuell festgehalten werden. Als nächstes erregt die Steuereinheit 4 den zweiten Motor 8, derart, dass dieser die Gewindehülse 15 in die bezüglich des Einschraubvorgangs entgegengesetzte Richtung solange antreibt, bis der obere Sensor 19 die Markierung 18 auf der Gewindehülse 15 erfaßt und ein Stopsignal an die Steuereinheit 4 abgibt.
Nach einer ersten Möglichkeit wird der erste Motor 7 aktiviert, derart, dass er die Gewindespindel 12 in zum Abziehvorgang entgegengesetzte Richtung antreibt, wodurch sich die Gewindehülse 12 mitsamt dem abgezogenen Bauteil ausschließlich translatorisch nach unten bewegt, solange, bis der untere Sensor 20 mit Erfassen der auf der Gewindehülse 15 angebrachten Markierung 18 ein Stopsignal an die Steuereinheit 4 abgibt, welche daraufhin den ersten Motor 7 abschaltet. Das Bauteil (Korken) ragt nun zumindest teilweise aus der Unterseite des Vorrichtungsgehäuses (nicht gezeigt) heraus und kann manuell festgehalten werden. Als nächstes erregt die Steuereinheit 4 den zweiten Motor 8, derart, dass dieser die Gewindehülse 15 in die bezüglich des Einschraubvorgangs entgegengesetzte Richtung solange antreibt, bis der obere Sensor 19 die Markierung 18 auf der Gewindehülse 15 erfaßt und ein Stopsignal an die Steuereinheit 4 abgibt.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der
Ausdrehvorgang ausgelost werden kann, beispielsweise durch
erneutes Drucken und/oder Freigeben der Starttaste 5 nach
Beendigung des Abziehvorgangs.
Nach einer zweiten Möglichkeit wird nach Auslosen des
Ausdrehvorgangs durch entsprechendes Drücken der Starttaste 5
zunächst der zweite Motor 8 so erregt, dass dieser die
Gewindehülse 15 mit Bohrer 11 und darauf sitzendem Bauteil aus
dem nicht gezeigten Gehäuse solange dreht, bis der untere
Sensor 20 ein Stopsignal an die Steuereinheit 4 abgibt und
diese den zweiten Motor 8 abschaltet. Hierauf wird der
teilweise vorragende Korken manuell festgehalten, worauf die
Steuereinheit 4 beispielsweise durch Loslassen der Startaste 5
den zweiten Motor 8 wieder gegenläufig dreht und dabei die
Bohrspindel 11 aus dem manuell festgehaltenen Korken
herausgedreht wird.
Die Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer vollautomatisch
wirkenden Auswurfeinrichtung. Der Aufbau des Antriebs-
/Eingriffsblocks 2 entspricht jenem gemäß dem in Fig. 7
dargestellten Ausführungsbeispiel. Beim Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 8 ist indessen der Verschlußblock 3 mit einem
zusätzlichen Antirotationsmittel versehen, welches das
abgezogene Bauteil (z. B. Korken) beim Ausdrehvorgang an einer
Rotation hindert und damit ein manuelles Festhalten des
Bauteils überflüssig wird.
Gemäß der Fig. 8 ist im Bereich der federelastischen, die
Verschlußbacken 22 tragenden Laschen eine Klinke 54 schwenkbar
am nicht näher dargestellten Gehäuse der Vorrichtung angelenkt.
Diese Klinke 54 bildet eine Art Winkelhebel mit zwei im
wesentlichen rechtwinklig zueinander ausgerichteten
Hebelabschnitten 54a, 54b. Der eine Hebelabschnitt 54a ist
dabei längs der Verschlußbacken 22 radial außerhalb von diesen
ausgerichtet und ist mittig mit einer Anlenkstelle 55 für die
schwenkbare Anlenkung am Gehäuse ausgebildet. Am freien Ende
dieses längsverlaufenden Hebelabschnitts 54a ist ein radial
nach innen, d. h. in Richtung Verschlußbacken 221 vorstehender
Nocken 56 ausgebildet. An der dem Nocken abgewandten Seite des
Hebelabschnitts 54a ist eine Vorspannfeder 57 angeordnet,
welche sich am Gehäuse abstützt und den Nocken 56 radial nach
innen drückt.
Der andere Hebelabschnitt 54b erstreckt sich unterhalb der
Anlenkstelle 55 radial nach innen und ist an seinem freien Ende
mit einem längs, d. h. parallel zur Bohrerspindel 11,
ausgerichteten Messer 58 versehen. Die Klinke 54 ist dabei im
Verschiebebereich der Verschlußhülse 28 positioniert, derart,
dass die Verschlußhülse 28 bei deren Verschieben längs der
Verschlußbacken 22 auf den Nocken 56 einwirkt, und dabei die
Klinke 54 entgegen der Vorspannkraft der Feder 57 verschwenkt.
Zur Funktionsweise des Anti-Rotationsmittels während des
Ausdrehvorgangs läßt sich folgendes ausführen:
Ist die Verschlußhülse 28 in ihrer die Verschlußbacken 22 radial nach innen pressenden Position (d. h. gemäß der Fig. 8 nach unten verschoben), ist sie auch gleichzeitig entfernt zum Nocken 56 angeordnet, so dass der die Nocke 56 aufweisende Hebelabschnitt 54a durch die Feder 57 radial nach innen und damit das Messer 58 an der Spitze des anderen Hebelabschnitts 54b radial nach außen gedrückt wird. Diese Position erlaubt während des Abziehvorgangs ein möglichst einfaches Abziehen des Bauteils (Korkens). Sobald der Abziehvorgang gemäß der vorstehenden Beschreibung beendet ist, wird die Verschlußhülse 28 aus ihrer unteren Position nach oben verschoben, um ein radiales Aufweiten der Verschlußbacken 22 zu erlauben. Bei dieser Verschiebebewegung kommt die Verschlußhülse 28 mit der Nocke 56 in Anlage und drückt diese gegen die Vorspannkraft der Feder 57 radial nach außen. Die hierdurch ausgelöste Schwenkbewegung des Winkelhebels 54 bewirkt eine radiale Einwärtsbewegung des Messers 58, welches sich hierbei geringfügig in das Material des abgezogenen Bauteils, vorzugsweise des Korkens, einschneidet.
Ist die Verschlußhülse 28 in ihrer die Verschlußbacken 22 radial nach innen pressenden Position (d. h. gemäß der Fig. 8 nach unten verschoben), ist sie auch gleichzeitig entfernt zum Nocken 56 angeordnet, so dass der die Nocke 56 aufweisende Hebelabschnitt 54a durch die Feder 57 radial nach innen und damit das Messer 58 an der Spitze des anderen Hebelabschnitts 54b radial nach außen gedrückt wird. Diese Position erlaubt während des Abziehvorgangs ein möglichst einfaches Abziehen des Bauteils (Korkens). Sobald der Abziehvorgang gemäß der vorstehenden Beschreibung beendet ist, wird die Verschlußhülse 28 aus ihrer unteren Position nach oben verschoben, um ein radiales Aufweiten der Verschlußbacken 22 zu erlauben. Bei dieser Verschiebebewegung kommt die Verschlußhülse 28 mit der Nocke 56 in Anlage und drückt diese gegen die Vorspannkraft der Feder 57 radial nach außen. Die hierdurch ausgelöste Schwenkbewegung des Winkelhebels 54 bewirkt eine radiale Einwärtsbewegung des Messers 58, welches sich hierbei geringfügig in das Material des abgezogenen Bauteils, vorzugsweise des Korkens, einschneidet.
Der darauf folgende Ausdrehvorgang wird vorzugsweise durch
entsprechendes Drücken der Starttaste 5 eingeleitet. Hierbei
werden beide Motoren 7, 8 gleichzeitig erregt, derart, dass sie
sich in zum Abziehvorgang entgegengesetzte Richtungen drehen.
Durch diese Motorbetätigung wird die Bohrspindel 11 in
Ausdrehrichtung gedreht, wobei jedoch infolge der
gleichlaufenden Rotation der Gewindehülse 15 keine
Translationsbewegung der Bohrerspindel 11 bewirkt wird. In
diesem Fall wirkt die Bohrspindel 11 oder Wendel als eine Art
Gewindewelle im Korken, welcher sich jedoch infolge des sich
eingeschnittenen Messers 58 zwar nicht mitdrehen, jedoch
translatorisch bewegen kann. D. h., dass der Korken entlang des
Messers 58 nach unten geschoben wird, bis er von der
Bohrspindel 11 freikommt. Dieser Vorgang wird noch zusätzlich
durch die Auswurfhülse 51 unterstützt, wie sie vorstehend
anhand der Fig. 7 beschrieben wurde. Da bei diesem Vorgang die
Sensoren 19, 20 nicht als Endanschläge funktionieren können (es
findet keine Translationsbewegung der Gewindehülse 15 statt),
muß der Ausdrehvorgang entweder manuell oder über eine
vorbestimmte Zeitfunktion beendet werden.
Claims (12)
1. Vorrichtung für das Abziehen von in rohrförmige Körper
eingepressten Bauteilen, mit einem motorisch angetriebenen
Eingriffswerkzeug (11) für das Ergreifen des Bauteils, einer
Steuereinheit (4) zur Steuerung eines Ergreif- und
Abziehvorgangs und einer Abstützvorrichtung (3) zur
Reaktionskraftübertragung, vorzugsweise in den rohrförmigen
Körper,
gekennzeichnet durch
eine erste Antriebseinrichtung (7, 9), die eine Gewindewelle (12, 13) antreibt und
eine zweite Antriebseinrichtung (8, 10), die eine auf die Gewindewelle (12, 13) aufgeschraubte Gewindehülse (15) antreibt, mit welcher das Eingriffswerkzeug (11) drehfest verbunden ist.
eine erste Antriebseinrichtung (7, 9), die eine Gewindewelle (12, 13) antreibt und
eine zweite Antriebseinrichtung (8, 10), die eine auf die Gewindewelle (12, 13) aufgeschraubte Gewindehülse (15) antreibt, mit welcher das Eingriffswerkzeug (11) drehfest verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
das Eingriffswerkzeug (11) eine Bohrspindel ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtungen jeweils aus
einem Motor (7; 8) mit nachgeschaltetem Getriebe (9; 10)
bestehen.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die zweite Antriebseinrichtung (8, 10) mit
einer Zahnradwelle (17) wirkverbunden ist, welche sich parallel
zur Gewindehülse (15) erstreckt, an der ein Ritzel (16)
drehfest angeordnet ist, welches mit der Zahnradwelle (17)
kämmt und längs der Zahnradwelle (17) gleitfähig ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Gewindehülse (15) an ihrer einen
Stirnseite eine Aufnahme (21) für das Eingriffswerkzeug (11)
hat.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) die zwei
Antriebseinrichtungen (7, 9; 8, 10) wahlweise für eine
kombinierte Rotations- und Translationsbewegung des Werkzeugs
längs der Werkzeugachse, eine ausschließliche
Translationsbewegung und eine ausschließliche Rotationsbewegung
des Werkzeugs ansteuert.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Papierschneidevorrichtung, bestehend
aus zumindest einem Schneidmesser (35), das im wesentlichen in
Wirkrichtung des Eingriffswerkzeugs (11) ausgerichtet ist und
von der zweiten Antriebseinrichtung (8, 10) um das
Eingriffswerkzeug (11) rotierend antreibbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
das Schneidmesser (35) an einem Messerhalter (34) angeordnet
ist und federelastisch an der Gewindehülse (15) befestigt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
das Schneidmesser (35) an einem drehbar gelagerten Zahnkranz
(39) angeordnet ist, der über einen sekundären Getriebezug (40,
41, 42, 43) von der zweiten Antriebseinrichtung (8, 10)
antreibbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Auswurfeinrichtung, bestehend aus
einer Auswurfhülse (48), die in einem in/an der Gewindehülse
(15) angeordneten Werkzeugaufnahmebauteil (44, 45, 46)
verschiebbar gelagert und in Werkzeuglängsrichtung vorgespannt
ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
das Werkzeugaufnahmebauteil (44, 45, 46) eine Führungshülse
(44) hat, die in der Gewindespindel (12) drehbar angeordnet und
über einen Flansch (46) mit der Gewindehülse (15) fest
verbunden ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Antirotationseinrichtung, bestehend
aus einer parallel zum Eingriffswerkzeug (11) ausgerichteten
Schneide (58), die an einem Bewegungsmechanismus (54)
angeordnet ist, mittels dem die Schneide (58) in Richtung zum
Eingriffswerkzeug (11) für ein Ineingriffkommen mit dem Bauteil
bewegbar ist, um das Bauteil an einer Rotation zu hindern.
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---|---|---|---|
DE10115085A DE10115085C1 (de) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | Vorrichtung für das Abziehen von in rohrförmige Körper eingepressten Bauteilen |
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