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Die Erfindung betrifft eine Tiefenanschlagvorrichtung zur Verwendung an einem handgeführten Schraubgerät, insbesondere einem Trockenbauschrauber. Die Tiefenanschlagvorrichtung weist ein Hülsenelement mit einer entlang einer Achse des Hülsenelementes angeordneten Längsbohrung auf, in der ein zum Antrieb eines Werkzeugbits des Schraubgerätes dienendes Achsenelement zumindest teilweise aufnehmbar ist. Von der Längsbohrung geht seitlich eine Austrittsöffnung ab. Diese Austrittsöffnung ist in Richtung einer Geräteseite des Hülsenelementes durch eine gegenüber der Achse geneigte Ableitfläche begrenzt. Diese Ableitfläche weist an der Längsbohrung eine in Richtung einer Werkzeugseite des Hülsenelementes spitz zulaufende Ableitkante auf.
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Derartige Tiefenanschlagvorrichtungen werden verwendet, um gewünschte Eindrehtiefen für Befestigungsschrauben vorab einstellen zu können oder um beispielsweise im Falle von der Witterung ausgesetzten Befestigungspunkten ein gleichbleibendes Anpressen von Dichtscheiben an den Befestigungsschrauben zu ermöglichen. Eine typische Anwendung der Tiefenanschlagvorrichtung ist dabei die Befestigung von relativ porösen Materialien, beispielsweise in Form von Gipskartonplatten, Spanplatten oder Faserplatten an Unterkonstruktionen. Die Verschraubung erfolgt dabei häufig ohne Vorbohren. Insbesondere bei Überkopfarbeiten können somit durch den Schraubvorgang abgelöste Materialteilchen in die Längsbohrung des Hülsenelementes eindringen. Um ein weiteres Vordringen dieser Materialteilchen in des Innere des Schraubgerätes zu verhindern, müssen entsprechende Dichtungen am Schraubgerät vorgesehen werden, die jedoch in vielen Fällen zu Leistungsverlusten führen und einem hohen Verschleiss unterworfen sind. Alternativ oder zusätzlich zu den Dichtungen werden daher an einigen bekannten Tiefenanschlägen Massnahmen vorgesehen, um die Materialteilchen wieder aus dem Hülsenelement zu entfernen. Hierdurch können Ansammlungen von Gips vor den Dichtungen vermieden und die Kosten für die Dichtungen reduziert werden.
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In
US 3 710 832 A ist ein Tiefenanschlag eines Schraubgerätes beschrieben, bei dem vier seitliche Austrittsöffnungen an einer Längsbohrung eines hülsenförmigen Anschlagelementes vorgesehen sind. Jede Austrittsöffnung ist dabei in beide tangentialen Richtungen sowie zur Geräteseite hin durch eine schräge Fläche begrenzt. Über diese Flächen werden Materialpartikel, die im Betrieb zwischen das Anschlagelement und einen Bithalter des Schraubgerätes geraten, von dem Bithalter abgeschabt und nach aussen geleitet.
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Nachteilig an der bekannten Tiefenanschlagvorrichtung ist, dass das Hülsenelement durch die vielen Schrägflächen einen relativ grossen Herstellungsaufwand erfordert. Zudem zeigt sich, dass sich bei Überkopfarbeiten an den Ableitkanten relativ viele Materialteilchen ansammeln. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass bei dieser bekannten Ausformung des Hülsenelementes separat zur Tiefenanschlagvorrichtung Werkzeug mitgeführt werden muss, um den immer wieder erforderlichen Austausch von Werkzeugbits am Bithalter vornehmen zu können oder um Fehlgesetzte Befestigungsschrauben aus einem zu bearbeitenden Werkstück entfernen zu können.
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Aus
US 6 240 816 B1 ist es hierzu bekannt, an dem Hülsenelement in etwa schlüssellochförmige Öffnungen vorzusehen. An diesen Öffnungen können die zu entfernenden Werkzeugbits beziehungsweise Befestigungsschrauben verklemmt oder in Eingriff gebracht werden, um sie mittels des Hülsenelementes leichter vom Bithalter beziehungsweise von dem betreffenden Werkstück entfernen zu können.
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DE 33 08 135 A1 zeigt einen elektrischen Schraubendreher mit einem Tiefenanschlag, in den Fenster eingelassen sind. Um eine Werkzeugaufnahme des Shraubendrehers sind Abschleuderflügel vorgesehen, die eindringenden Schmutz durch die Fenster hindurch wegschleudern.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Tiefenanschlagvorrichtung die genannten Nachteile zu vermeiden und bei geringen Herstellungskosten eine verbesserte Ableitung und vielseitige Verwendung zu gewährleisten.
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Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Ableitfläche eine Einschnittebene aufspannt, die in einem von einem Mittelpunkt der Ableitfläche ausgehenden räumlichen Achsensystem, das eine zur Achse parallele Längsachse sowie eine die Achse schneidende und zur Längsachse senkrecht stehende Radialachse aufweist, mit einer zur Längsachse und zur Radialachse senkrecht stehenden Tangentialachse des Achsensystems einen spitzen Winkel einschliesst. Hierdurch ist die Einschnittebene beziehungsweise die Ableitfläche neben der Neigung gegenüber der Längsachse gleichzeitig auch gegenüber der Tangentialachse geneigt. Auf diese Weise ist die Ableitfläche gegenüber einer zur Tangentialachse parallelen, umlaufenden Drehrichtung des Achsenelementes geneigt ausgerichtet. Diese mindestens zweifache Neigung bewirkt, dass die Ableitfläche sowohl zum Abschaben der Materialteilchen vom Achsenelement als auch zum Wegleiten von sich in axialer Richtung bewegenden Materialteilchen von der Längsbohrung dient. Diese doppelte Funktion der Ableitfläche ermöglicht eine einfachere und kostengünstigere Herstellung der Tiefenanschlagvorrichtung. Zudem kann beim Schraubvorgang abgetragenes Material, beispielsweise in Form von Gipspartikeln, das an der Werkzeugseite in die Längsbohrung eintritt, besonders leicht wieder aus dem Hülsenelement austreten.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der spitze Winkel zwischen der Tangentialachse und einer durch die Einschnittebene und einer durch die Tangentialachse und die Längsachse aufgespannte Ebene gebildeten Schnittgeraden eingeschlossen. Zudem ist die Ableitkante in Drehrichtung zur Werkzeugseite hin geneigt. Durch diese schräge Ausbildung der Ableitkante beziehungsweise der Ableitfläche bezogen auf die Achse des Hülsenelementes wird vermieden, dass abgetragene Materialteilchen, insbesondere bei Überkopfanwendungen, an der Ableitkante verbleiben und nach Beendigung des Schraubvorganges zurück in die Längsbohrung und in das Innere des Schraubgerätes gelangen. Folglich kann auf eine aufwändige Abdichtung des Schraubgerätes weitgehend verzichtet werden, wodurch der Wirkungsgrad erhöht und die Herstellungskosten sowie der Verschleiss am Schraubgerät vermindert werden kann.
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Vorteilhafterweise beträgt der spitze Winkel dabei 30 bis 60°, wodurch ein besonders wirkungsvolles Abschaben der abgetragenen Materialteilchen vom Achsenelement bewirkt wird und die Menge der an der Ableitkante verbleibenden Materialteilchen minimiert wird. Insbesondere hat sich dabei ein Winkel von 40 bis 50° als besonders vorteilhaft herausgestellt, da hieraus einerseits eine relativ lange Erstreckung der Ableitfläche und daraus wiederum eine gute Ableitwirkung resultiert. Gleichzeitig ist dabei die benötigte Längserstreckung der Austrittsöffnung relativ gering, so dass diese am Hülsenelement problemlos untergebracht werden kann.
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Bevorzugterweise schneidet die Einschnittebene eine durch die Längsachse und die Radialachse aufgespannte Ebene in einer Schnittgeraden, die mit der Längsachse einen Winkel von 30 bis 45° einschliesst. Hierdurch werden Materialteilchen, die sich in axialer Richtung bewegen, beispielsweise bei Überkopfarbeiten, besonders effektiv von der Längsbohrung weggeleitet.
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Vorteilhafterweise verjüngt sich die Austrittsöffnung in Richtung der Werkzeugseite. Hierdurch kann die Austrittsöffnung neben der verbesserten Ableitung von Materialteilchen auch zum Festklemmen und Entfernen von Werkzeugbits aus einem Bithalter verwendet werden, wodurch die Einsatzmöglichkeit der Tiefenanschlagvorrichtung vielseitiger wird.
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Ferner ist die Austrittsöffnung vorteilhafterweise in einer umlaufenden Tangentialrichtung durch zwei gerade, radial ausgerichtete Seitenflächen begrenzt, wodurch die Austrittsöffnung leichter und damit kostengünstiger herstellbar ist.
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Vorteilhafterweise sind an dem Hülsenelement genau zwei sich gegenüberliegende Austrittsöffnungen vorgesehen. Hierdurch behalt das Hülsenelement eine ausreichende Stabilität und gewährleistet gleichzeitig eine ausreichende Ableitung der abgetragenen Materialteilchen.
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Ferner ist es günstig, wenn zwischen der Ableitfläche und einer der beiden Seitenflächen eine Ableitrinne ausgeformt ist, um einen konzentrierten Austritt der Materialteilchen aus dem Hülsenelement zu ermöglichen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Ansicht eines Schraubgerätes mit einer teilweise freigeschnittenen Tiefenanschlagvorrichtung,
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2 eine Ansicht der Tiefenanschlagvorrichtung nach 1,
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3 einen Längsschnitt der Tiefenanschlagvorrichtung durch die Ebene III-III in 2 bei Verwendung zur Entfernung eines Werkzeugbits und
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4 einen Querschnitt durch ein Hülsenelement der Tiefenanschlagvorrichtung in der Ebene IV-IV in 2.
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1 zeigt ein Schraubgerät 2 in Form eines Trockenbauschraubers. Dieses weist ein Gehäuse 4 auf, in dem ein Motor 6 und ein Getriebe 8 zum rotatorischen Antrieb einer axial verschiebbaren Werkzeugspindel 10 über eine Rutschkupplung 12 untergebracht sind. Der Antrieb erfolgt dabei zum Einschrauben von nicht dargestellten üblichen Schrauben in einer rechtslaufenden Drehrichtung D um eine Achse A.
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An einem werkzeugseitigen Ende des Gehäuses 4 ist eine insgesamt mit 14 bezeichnete Tiefenanschlagvorrichtung angebracht. Diese weist eine Anschlusshülse 16 zur lösbaren Verbindung mit dem Gehäuse 4 auf, an der ein Stellring 18 und ein Hülsenelement 20 gehalten sind. An einer Geräteseite 22 des Hülsenelementes 20 ist ein Aussengewinde 26 ausgeformt in das ein Innengewinde 28 des Stellringes 18 greift Hierdurch ist das Hülsenelement 24 durch Verdrehen des Stellringes 18 gegenüber der Anschlusshülse 16 beziehungsweise dem Gehäuse 4 axial verstellbar.
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Das Hülsenelement 20 weist eine von der Geräteseite 22 zu einer Werkzeugseite 24 durchgehende Längsbohrung 30 auf, in die ein mit der Werkzeugspindel 10 rotatorisch gekoppeltes Achselement 32 in Form eines Bithalters ragt. In das Achselement 32 ist ein Werkzeugbit 34 eingesteckt. Alternativ kann das Achselement 32 auch einstückig mit der Werkzeugspindel 10 ausgebildet sein.
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Wie aus den 2 bis 4 zu entnehmen ist, weist das Hülsenelement 20 zwei umfänglich gegenüber liegende Austrittsöffnungen 36 auf. Die Austrittsöffnungen 36 sind dabei in umlaufender Tangentialrichtung U zu beiden Seiten im Wesentlichen durch Seitenflächen 38 und zur Geräteseite 22 hin im wesentlichen durch jeweils eine Ableitfläche 40 begrenzt.
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Die Ableitfläche 40 weist einen geometrischen Mittelpunkt M auf, der den Ursprung eines virtuellen, räumlichen Achsensystems bildet. Dieses Achsensystem weist eine Längsachse L auf, die parallel zur Längsachse des Hülsenelementes 20 steht, die wiederum bei angebrachter Tiefenanschlagvorrichtung 14 mit der Achse A des Schraubgerätes zusammenfällt.
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Die Längsachse L schneidet im Mittelpunkt M eine zur Achse A senkrecht stehende Radialachse R, wie in 3 dargestellt, und eine sowohl zur Längsachse L als auch zur Radialachse R senkrecht stehende Tangentialachse T, wie aus den 2 und 4 zu entnehmen ist.
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Wie aus 2 zu entnehmen ist, spannt die Ableitfläche 40 eine Einschnittebene SE auf, die eine durch die Längsachse L und die Tangentialachse T definierte Ebene LT in einer Schnittachse SLT schneidet. Diese Schnittachse SLT schliesst mit der Tangentialachse T einen Winkel α ein, der 40 bis 50° beträgt.
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Wie aus 3 zu entnehmen ist, schneidet die Einschnittebene SE zudem eine durch die Längsachse L und die Radialachse R definierte Ebene LR in einer Schnittachse SLR, die mit der Längsachse L einen Winkel β einschliesst, der 30 bis 45° beträgt.
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Auf diese Weise bildet die Ableitfläche 40 mit einer zylindrischen Wand 42 der Längsbohrung 30 eine zur Werkzeugseite 24 hin spitz zulaufende Ableitkante 44 aus, die in Drehrichtung D zur Werkzeugseite 24 hin geneigt ist, wie insbesondere aus 2 zu entnehmen ist.
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Die Seitenflächen 38 der Austrittsöffnung 36 sind dagegen parallel zur Radialachse R ausgerichtet, wie insbesondere aus 4 zu entnehmen ist, und verringern zur Werkzeugseite 24 hin ihren Abstand zueinander, wie insbesondere aus 2 zu entnehmen ist.
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Beim Eindrehen einer Schraube in einen relativ porösen Werkstoff, wie beispielsweise Span- oder Gipskartonplatten, werden Materialteilchen gelöst, die insbesondere bei Überkopfarbeiten an der Werkzeugseite 24 in die Längsbohrung 30 und zwischen die Wand 42 und das Achselement 32 gelangen. Durch die Drehbewegung des Achselementes 32 schabt die Ableitkante 44 entlang des Achselementes 32 und entfernt dabei sie Materialteilchen vom Achselement 32. Die Neigung der Ableitkante 44 gegenüber der Drehrichtung D sorgt dabei für ein gutes Ableiten der Materialteilchen über die Ableitfläche 40. Durch eine Abrundung des Überganges zwischen der Ableitfläche 40 und der bezüglich der Drehrichtung D hinteren Seitenfläche 38 wird zudem, wie aus 2 zu entnehmen ist eine Ableitrinne 48 gebildet, die einen konzentrierten Austritt der Materialteilchen ermöglicht.
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Durch die Verjüngung der Austrittsöffnung 36 in Richtung der Werkzeugseite 24 ist es möglich, die Tiefenanschlagvorrichtung 14 im abgenommenen Zustand vom Schraubgerät 2 zusätzlich als Werkzeug zur Entfernung des Werkzeugbits 34 vom Bithalter 32 oder zum Herausziehen von fehlgesetzten Befestigungsmitteln zu verwenden. Wie in 3 dargestellt wird dazu beim Entfernen des Werkzeugbits 34 dieses zwischen den Seitenflächen 38 eingeklemmt und kann somit durch Zug an der Tiefenanschlagvorrichtung 14 vom Bithalter 32 getrennt werden.
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Um mit der Tiefenanschlagvorrichtung 14 möglichst viele verschiedenen Arten von Werkzeugbits 34 entfernen zu können, sind neben den Austrittsöffnungen 36 noch zwei von der Längsbohrung 30 seitlich abgehende Aufnahmebohrungen 46 vorgesehen.
