DE10161353A1

DE10161353A1 - Schraubvorrichtung

Info

Publication number: DE10161353A1
Application number: DE10161353A
Authority: DE
Inventors: Horst Rahmsdorf; Gerd Daubinger; Felix Ferlemann
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: JP2003191179A; DE10161353B4; US6952853B2; US20030145388A1; CH695931A5; JP4526229B2

Abstract

Eine Schraubvorrichtung (2) für ein Handwerkzeuggerät (1) mit einem Schraubenmagazin (3) mit Schrauben (4), einem gegen die Kraft einer Zuführfeder (5) axial versetzbaren Zuführblock (6), welcher zumindest teilweise bei einer Hin- und Herbewegung des Zuführblocks (6) nacheinander Schrauben (4) zuführt, sowie einem mit einem Schraubenkopf (7) drehformschlüssig verbindbaren Eindrehwerkzeug (8), wobei das Eindrehwerkzeug (8) im koaxial hohlen Innern ein drehend angetriebenes Bohrwerkzeug (9) axial begrenzt beweglich aufnimmt sowie axial mit einer Kupplungsfeder (10) zur Schraubvorrichtung in eine Drehmitnahmeposition (X) vorgespannt ist, in welcher eine Bohrwerkzeugspitze (11) axial vom Schraubenkopf (7) beabstandet sowie mit dem Eindrehwerkzeug (8) drehformschlüssig verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezeichnet eine Schraubvorrichtung als Zusatz für ein Elektrohandwerkzeuggerät wie einen Bohrschrauber zum Setzen von Schrauben in zuvor vorgebohrte Löcher sowie in einem zugeordneten Arbeitsverfahren.

Nach der DE 44 07 155 weist eine Vorrichtung als Zusatz für einen Bohrschrauber zum Setzen von Schrauben ein Schraubenmagazin mit einem Transportband auf, welches die Schrauben trägt.

Nach der DE 33 47 323 weist das Schraubenmagazin mit einem Transportband mit Schrauben einen gegen die Kraft einer Zuführfeder axial versetzbaren Zuführblock auf, welcher nacheinander Schrauben bei jeder Hin- und Herbewegung des Zuführblocks zuführt.

Nach der DE 197 45 915 ist bei einer Schraubvorrichtung mit einem Schraubenmagazin mit einem Transportband die Zuführung der Schraube mit dem Schraubeneindrehvorgang synchronisiert.

Nach der DE 197 27 187 weist eine Schraubvorrichtung ein mit einer Überlast-Kupplung kombiniertes Eindrehwerkzeug auf, welches ein vom axialen Andruck abhängiges Grenzdrehmoment aufweist.

Obige Schraubvorrichtungen weisen keine Möglichkeit zum Vorbohren der Löcher auf, in weichen die Schrauben gesetzt werden sollen. Dies ist jedoch gerade in hartem Material notwendig und bedingt so einen zusätzlichen, vorbereitenden Arbeitsgang. Zudem sind Gewindeschneidschrauben statt Bohrschrauben verwendbar.

Nach der DE 34 31 630 weist ein wahlweise zum Bohren oder Schrauben ausgebildetes Elektrohandwerkzeuggerät eine schaltbar axial versetzbare Bohrspindel mit einer Kupplung zur Übertragung eines Drehmoments auf, welche beim Schrauben über einen axial federnd vorgespannten Schraubtiefenanschlag bei einem von der axialen Andruckkraft abhängigen Drehmoment auskuppelt. Zwischen dem Bohren und dem Schrauben ist ein Werkzeugwechsel notwendig.

Nach der DE 200 18 533 U1 weist ein Bohrer eine als formschlüssige Drehmitnahme für Schraubköpfe ausgebildete Bohrspitze auf. Der Verschleiss der Bohrspitze beim Bohren führt zu einer ungenügenden Drehmitnahme beim Schrauben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Realisierung einer Schraubvorrichtung als Zusatz für ein Elektrohandwerkzeuggerät, welches unmittelbar vor dem Setzen von Schrauben ein Loch vorbohrt sowie in einem zugeordneten Arbeitsverfahren.

Die Aufgabe wird im wesentlichen durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im wesentlichen weist eine an einem Handwerkzeuggerät befestigbare Schraubvorrichtung ein Schraubenmagazin mit Schrauben, einen gegen die Kraft einer Zuführfeder axial versetzbaren Zuführblock, welcher zumindest teilweise bei einer Hin- und Herbewegung des Zuführblocks nacheinander Schrauben zuführt, sowie ein mit einem Schraubenkopf drehformschlüssig verbindbares Eindrehwerkzeug auf, welches im koaxial hohlen Innern ein drehend angetriebenes Bohrwerkzeug axial begrenzt beweglich aufnimmt, sowie axial mit einer Kupplungsfeder zur Schraubvorrichtung in eine Drehmitnahmeposition vorgespannt ist, in welcher eine Bohrwerkzeugspitze axial vom Schraubenkopf beabstandet sowie mit dem Eindrehwerkzeug drehformschlüssig verbunden ist.

Durch das axial vom Schraubenkopf beabstandete sowie mit dem Eindrehwerkzeug drehformschlüssig verbundene Bohrwerkzeug erfolgt in der durch die Kupplungsfeder selbsttätig eingestellten Drehmitnahmeposition der Schraubvorrichtung das Einschrauben der Schraube, wohingegen bei Überwindung der axialen Vorspannung der Kupplungsfeder durch die Anpresskraft des Nutzers das in dem Eindrehwerkzeug axial begrenzt beweglich aufgenommene, drehend angetriebene Bohrwerkzeug ein Loch vorbohrt.

Vorteilhaft ist der Verbindungsbereich des Eindrehwerkzeugs für einen standardisierten Schraubenkopf, optional gehärtet, ausgebildet, deren Drehmitnahmeflächen zumindest teilweise radial ausserhalb des Durchmessers des Bohrwerkzeuges angeordnet sind, wodurch Aussen-Sechskantschrauben, Innen-Sechskantschrauben, Innenvielzahnschrauben, Imbusschrauben, Torxschrauben, Kreuzschrauben, Schlitzschrauben usw. verwendbar sind.

Vorteilhaft weist das Bohrwerkzeug an seinem Schaft zumindest einen radial auskragenden Drehmitnahmeflügel auf, welche zumindest in der Drehmitnahmeposition in eine zugeordnete Drehmitnehmernut des Eindrehwerkzeugs eingreift, wodurch eine technologisch einfache Drehmitnahme realisierbar ist.

Vorteilhaft weist das Eindrehwerkzeug axial ausserhalb der Drehmitnahmeposition einen radialen Freiraum für die drehfreie Aufnahme der Drehmitnahmeflügel des Bohrwerkzeugs auf, wodurch sich beim Bohren das Eindrehwerkzeug nicht mitdreht, welches mit einem in Kontakt befindlichen Schraubengurt eine unerwünschte Reibungswärme erzeugen würde.

Vorteilhaft ist das Eindrehwerkzeug konzentrisch innerhalb des Zuführblocks angeordnet, wodurch eine kompakte Ausführung ermöglicht wird.

Vorteilhaft erfolgt exakt bei jeder zweiten Hin- und Herbewegung des Zuführblocks die Zuführung einer Schraube zum Eindrehwerkzeug, wodurch alternierend ein Bohren und ein Schrauben ermöglicht wird.

Bei dem zugeordneten Arbeitsverfahren mit dieser Schraubvorrichtung erfolgt ohne eine dem Eindrehwerkzeug zugeordnete Schraube periodisch in einem dem Bohren zugeordneten ersten Schritt durch eine hohe Anpresskraft des Nutzers gegen die Vorspannkraft der Zuführfeder eine Hinbewegung des Zuführblocks sowie gegen die Vorspannkraft der Kupplungsfeder eine axiale Versetzung des Bohrwerkzeugs aus der Drehmitnahmeposition des Eindrehwerkzeugs, wodurch die Bohrwerkzeugspitze ein Loch in das Werkstück vorbohrt, in einem zweiten Schritt der Nutzer die Anpresskraft bis zur Entspannung sowohl der Zuführfeder als auch der Kupplungsfeder vermindert, wodurch der Führungsblock eine Herbewegung ausführt, das Bohrwerkzeug aus dem vorgebohrten Loch entfernt und in der Drehmitnahmeposition drehformschlüssig mit dem Eindrehwerkzeug einkuppelt, in einem dem Schrauben zugeordneten dritten Schritt durch eine geringere Anpresskraft des Nutzers gegen die Vorspannkraft der Zuführfeder eine Hinbewegung des Zuführblocks, welcher eine Schraube zum Eindrehwerkzeug zuführt, jedoch nicht gegen die Vorspannkraft der Kupplungsfeder, wodurch die Bohrwerkzeugspitze axial vom Schraubenkopf beabstandet bleibt und das Eindrehwerkzeug drehformschlüssig mit dem Schraubenkopf verbunden und die Schraube somit in das vorgebohrte Loch eingedreht wird und in einem vierten Schritt der Nutzer die Anpresskraft bis zur Entspannung der Zuführfeder vermindert, wodurch der Führungsblock eine Herbewegung ausführt und sich das Eindrehwerkzeug vom Schraubenkopf der vollständig eingedrehten Schraube löst.

Die Erfindung wird bezüglich eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert mit:
Fig. 1 als Schraubvorrichtung beim Bohren
Fig. 2 als Schraubvorrichtung beim Schrauben
Nach Fig. 1 weist eine an einem Handwerkzeuggerät 1 befestigbare Schraubvorrichtung 2 ein Schraubenmagazin 3 mit Schrauben 4, einen gegen die Kraft einer Zuführfeder 5 axial versetzbaren Zuführblock 6, welcher zumindest teilweise bei einer Hin- und Herbewegung des Zuführblocks 6 nacheinander Schrauben 4 zuführt, sowie ein mit einem als Aussen- Sechskant geformten Schraubenkopf 7 drehformschlüssig verbindbares, konzentrisch innerhalb des Zuführblocks 6 angeordnetes Eindrehwerkzeug 8 auf, welches im koaxial hohlen Innern ein drehend angetriebenes Bohrwerkzeug 9 axial begrenzt beweglich aufnimmt, sowie axial mit einer Kupplungsfeder 10 zur Schraubvorrichtung 2 in eine Drehmitnahmeposition X vorgespannt ist, in welcher eine Bohrwerkzeugspitze 11 axial vom Schraubenkopf 7 beabstandet sowie mit dem Eindrehwerkzeug 8 drehformschlüssig verbunden ist. Das Bohrwerkzeug 9 weist an seinem Schaft 12 zwei radial auskragende Drehmitnahmeflügel 13 auf, welche ausschliesslich in der Drehmitnahmeposition X in zwei zugeordnete Drehmitnehmernuten 14 des Eindrehwerkzeugs 8 eingreifen, welches axial vorn einen radialen Freiraum 15 aufweist.
Die Abfolge der Fig. 1 und Fig. 2 verdeutlicht die wesentliche Schritte des zugeordneten periodischen Arbeitsverfahrens mit dieser Schraubvorrichtung. Nach Fig. 1 erfolgt in einem dem Bohren zugeordneten ersten Schritt durch eine hohe Anpresskraft F1 des Nutzers gegen die Vorspannkraft der Zuführfeder 5 eine Hinbewegung des Zuführblocks 6 sowie gegen die Vorspannkraft der Kupplungsfeder 10 eine axiale Versetzung des Bohrwerkzeugs 9 aus der Drehmitnahmeposition X des Eindrehwerkzeugs 8, wodurch die Bohrwerkzeugspitze 11 ein Loch 16 in das Werkstück 17 vorbohrt.
Nach Fig. 2 erfolgt in einem dem Schrauben zugeordneten dritten Schritt durch eine geringere Anpresskraft F2 des Nutzers gegen die Vorspannkraft der Zuführfeder 5 eine Hinbewegung des Zuführblocks 6, welcher eine Schraube 4 zum Eindrehwerkzeug 8 zuführt, jedoch nicht gegen die Vorspannkraft der Kupplungsfeder 10, wodurch die Bohrwerkzeugspitze 11 axial vom Schraubenkopf 7 beabstandet bleibt und das Eindrehwerkzeug 8 drehformschlüssig mit dem Schraubenkopf 7 verbunden und die Schraube 4 somit in das vorgebohrte Loch 16 eingedreht wird.

Claims

1. Schraubvorrichtung für ein Handwerkzeuggerät (1) mit einem Schraubenmagazin (3) zum nacheinander Zuführen von Schrauben (4) sowie einem mit einem Schraubenkopf (7) drehformschlüssig verbindbares Eindrehwerkzeug (8), dadurch gekennzeichnet, dass das Eindrehwerkzeug (8) im koaxial hohlen Innern ein drehend angetriebenes Bohrwerkzeug (9) axial begrenzt beweglich aufnimmt, sowie axial mit einer Kupplungsfeder (10) zur Schraubvorrichtung in eine Drehmitnahmeposition (X) vorgespannt ist, in welcher eine Bohrwerkzeugspitze (11) axial vom Schraubenkopf (7) beabstandet sowie mit dem Eindrehwerkzeug (8) drehformschlüssig verbunden ist.

2. Schraubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich das Eindrehwerkzeugs (8) für einen standardisierten Schraubenkopf (7) ausgebildet ist, deren Drehmitnahmeflächen zumindest teilweise radial ausserhalb des Durchmessers des Bohrwerkzeuges (9) angeordnet sind.

3. Schraubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrwerkzeug (9) an seinem Schaft (12) zumindest einen radial auskragenden Drehmitnahmeflügel (13) aufweist, welche zumindest in der Drehmitnahmeposition (X) in zugeordnete Drehmitnehmernuten (14) des Eindrehwerkzeugs (8) eingreift.

4. Schraubvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindrehwerkzeug (8) axial ausserhalb der Drehmitnahmeposition (X) einen radialen Freiraum (15) für die drehfreie Aufnahme des Bohrwerkzeugs (8) aufweist.

5. Schraubvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein gegen die Kraft einer Zuführfeder (5) axial versetzbarer Zuführblock (6) vorhanden ist, welcher zumindest teilweise bei einer Hin- und Herbewegung des Zuführblocks (6) nacheinander Schrauben (4) zuführt.

6. Schraubvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindrehwerkzeug (8) konzentrisch innerhalb des Zuführblocks (6) angeordnet ist.

7. Schraubvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei exakt jeder zweiten Hin- und Herbewegung des Zuführblocks (6) die Zuführung einer Schraube (4) zum Eindrehwerkzeug (8) erfolgt.

8. Verfahren zum Setzen von Schrauben (4) mit einer Schraubvorrichtung (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass periodisch in einem ersten Schritt durch eine hohe Anpresskraft (F1) des Nutzers gegen die Vorspannkraft der Kupplungsfeder (10) eine axiale Versetzung des Bohrwerkzeugs (9) aus der Drehmitnahmeposition (X) des Eindrehwerkzeugs (8) erfolgt, wodurch die Bohrwerkzeugspitze (11) ein Loch (16) in das Werkstück (17) vorbohrt, in einem zweiten Schritt der Nutzer die Anpresskraft bis zur Entspannung der Kupplungsfeder (10) vermindert, wodurch das Bohrwerkzeug (9) aus dem vorgebohrten Loch (16) entfernt wird und in der Drehmitnahmeposition (X) drehformschlüssig mit dem Eindrehwerkzeug (8) einkuppelt, in einem dritten Schritt durch eine geringere Anpresskraft (F2) des Nutzers eine Schraube (4) zum Eindrehwerkzeug (8) zugeführt, jedoch nicht die Vorspannkraft der Kupplungsfeder (10) überwunden wird, wodurch die Bohrwerkzeugspitze (11) axial vom Schraubenkopf (7) beabstandet bleibt und das Eindrehwerkzeug (8) drehformschlüssig mit dem Schraubenkopf (7) verbunden und die Schraube (7) somit in das vorgebohrte Loch (16) eingedreht wird und in einem vierten Schritt der Nutzer die Anpresskraft vermindert, wodurch sich das Eindrehwerkzeug (8) vom Schraubenkopf (7) der vollständig eingedrehten Schraube (4) löst.