DE102009053130B4

DE102009053130B4 - Vorrichtung zur Führung von Schrauben beim Eindrehen

Info

Publication number: DE102009053130B4
Application number: DE200910053130
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2009-11-13
Publication date: 2012-05-31
Anticipated expiration: 2029-11-14
Also published as: DE102009053130A1; WO2011057808A1; DE102009053130B9

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die es erleichtert, Schrauben einzudrehen. Die Erfindung erreicht ihren Zweck dadurch, dass eine Schraube beim eindrehen zunächst durch einen oder mehrere Führungsring(e) so geführt wird, dass ihre Freiheitsgrade in der Bewegung auf Rotation und axiale Verschiebung begrenzt wird. Die Führungsringe sind ihrerseits in eine äußere Hülle eingesetzt (Zeichnung 1). Die Führungsringe sind so ausgeführt, dass sie sich ausdehnen und eine ausreichend große Öffnung für den Durchtritt des Schraubenkopfs freigeben, sobald sie dazu genügend Raum haben. Dies tritt ein, sobald die Führungsringe beim eindrehen der Schraube jenen Bereich des Hüllkörpers verlassen, in dem sie an der Ausdehnung gehindert werden (Zeichnung 2). Damit wird erreicht, dass die Führungsvorrichtung nach eindrehen der Schraube leicht abgenommen werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung von Schrauben bei Eindrehen. Sie ist zum einmaligen Gebrauch bestimmt.
Stand der Technik
Derzeit ist üblich, Schrauben beim eindrehen von Hand oder unter zuhilfenahme von Pinzetten oder ähnlichen Werkzeugen zu fixieren. Dieses Verfahren ist langsam, führt häufig zu unbeabsichtigter Schrägstellung der Schrauben und impliziert Verletzungsrisiko durch mögliches abgleiten des Schraubendrehers.
In der Robotik werden verschiedene mechanische Vorrichtungen zum greifen und führen von Schrauben verwendet. Ebenso existieren Handschrauber mit mechanischen Vorrichtungen zum greifen von Schrauben. Diese Vorrichtungen sind von der Aufgabenstellung, nicht aber vom technischen Prinzip mit der Erfindung vergleichbar: bekannte Vorrichtungen sind Bestandteile des Schraubwerkzeugs, während die hier beschriebene Vorrichtung eine zum einmaligen Gebrauch gedachte Führung ist, welche mit der darin eingesetzten Schraube in der Art einer Patrone zu einer Einheit kombiniert ist.
Die beschrieben Erfindung ist insbesondere auch für Schraubroboter nützlich, da sie wegen der freien Gestaltbarkeit der äußeren Hülle einfache Zuführung aus Magazinen ermöglicht.
Die Druckschriften DE 34 36 171 A1 und UK 24 64 834 A beschreiben Vorrichtungen zum Führen von Schrauben zur einmaligen Verwendung. Hier wird die Schraube durch eine erzwungene Klemmkraft mit aus flexiblen Lamellen oder anders geformten biegsamen Elementen erzeugt. Die DE 1 603 888 A und CH 539 493 A beschreibt, dass eine Schraube durch Führungsteile in einem engeren Bereich eines Hüllkörpers durch Klemmkraft gehalten wird und die Führungsteile beim Schraubvorgang mit der Schraube in einen unteren weiteren Bereich des Hüllkörpers verschoben werden und diese somit freigeben. Diese Vorrichtungen sind nicht zum einmaligen Gebrauch. Die Führungsteile sind Kugeln, welche nicht reversibel deformierbar sind und es ist ein Federmechanismus erforderlich, der die Führungsteile in die engere Klemmposition zwingt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem äußerem Hüllkörper und einem oder mehreren Führungsringen, die in Bohrungen des Hüllkörpers eingesetzt sind.
Der äußere Hüllkörper ist ein Festkörper. Der Hüllkörper weist mindestens eine Bohrung auf, deren Durchmesser im oberen Teil geringer als im unteren Teil ist.
Jeder Führungsring ist ein annähernd ringförmiges, reversibel deformierbares Gebilde.
Jeder Führungsring ist so ausgeführt, dass sein Innendurchmesser in entspanntem Zustand mindestens so groß wie der Durchmesser des Schraubkopfs ist.
Jeder Führungsring ist so ausgeführt, dass sein Innendurchmesser durch erzwungene Begrenzung des Außendurchmessers reduziert werden kann.
Jeder Führungsring ist so ausgeführt, dass er sich entspannt und damit den Durchmesser vergrößert, sobald die erzwungene Begrenzung des Außendurchmessers wegfällt.
Jeder Führungsring befindet sich im Ausgangszustand im oberen, engen Teil der Bohrung. Im Inneren des Führungsrings befindet sich die Schraube. Der Führungsring ist in diesem Zustand maximal komprimiert, so dass er der Schraube Halt gibt.
Führungsringe sind dreh- und verschiebbar im Hüllkörper eingesetzt. Durch Vorspannung oder eine leicht aufbrechbare Klebeverbindung wird ein vorzeitiges Herausfallen der Schraube verhindert
Beim eindrehen der Schraube wandert der Führungsring mit dieser in den unteren Teil des Hüllkörpers. Die größere Bohrung in diesem Teil des Hüllkörpers ermöglicht es, dass sich der Führungsring entspannt und damit ausdehnt. Hierdurch vergrößert sich auch die Öffnung des Führungsringes, so dass der Schraubkopf durchtreten kann.
Varianten

1. Es können ein einziger Führungsring oder mehrere Führungsringe verwendet werden. Mehrere Führungsringe mit unterschiedlichem Innendurchmesser können zur Anpassung an konische Schrauben verwendet werden
2. Die Führungsringe können als Sprengringe aus federndem Material ausgeführt sein.
3. Die Führungsringe können als Wicklungen aus federndem Material ausgeführt werden. In diesem Fall erfolgt die Ausdehnung dadurch, dass sich die Wicklung öffnet. Diese Variante ist fertigungstechnisch bevorzugt.
4. Die Führungsringe können als Ringe aus elastisch komprimierbarem Material ausgeführt sein.
5. Hüllkörper mit mehreren Bohrungen können als Schablone für mehrere Schrauben verwendet werden

Zweck und Vorzüge der Erfindung
Die Erfindung ist geeignet, Schrauben rasch und präzise geführt einzudrehen. Sie verhindert insbesondere beim eindrehen selbstschneidender Schrauben in Holz oder ähnliche Materialien unbeabsichtigte Schrägstellung.
Der einfache Aufbau der Erfindung ermöglicht preisgünstige Fertigung, so dass die beschriebene Führung jeweils zusammen mit einer Schraube als Einheit (Patrone) ausgeliefert werden kann. Zudem ist sie auch für Verwendung mit Schrauben geeignet, welche kürzer als die Dicke eines menschlichen Fingers und daher besonders schwer manuell zu führen sind.
Erfindungsgemäße Vorrichtungen mit darin eingesetzten Schrauben können, wegen der freien Gestaltbarkeit der äußeren Hülle, leicht in Magazinen so aufbewahrt werden, dass eine maschinelle Entnahme unproblematisch möglich ist. Ein Schraubroboter, der mit einem solchen Magazin ausgestattet ist, kann daher rasch hintereinander eine große Zahl von Schrauben eindrehen, ohne diese mit einer relativ aufwendigen Bewegung aus einer Zuführung holen zu müssen.
Schablonen mit mehreren Schrauben eignen sich insbesondere zur Anwendung in der Massenfertigung von Objekten, bei denen regelmäßig Verbindungen durch mehrere eng beisammen liegende Schrauben hergestellt werden.

Claims

Führungsvorrichtung für Schrauben zur einmaligen Verwendung zum Eindrehen, gekennzeichnet dadurch, dass – die Vorrichtung aus einem äußeren Hüllkörper und einem oder mehreren reversibel deformierbaren Führungsring/en aufgebaut ist, – der äußere Hüllkörper im oberen Teil eine engere, im unteren Teil eine weitere Bohrung aufweist, – der Führungsring so ausgeführt ist, dass sein Innendurchmesser in entspanntem Zustand mindestens so groß wie der Durchmesser des Schraubkopfs ist, – der Führungsring so ausgeführt ist, dass sein Innendurchmesser durch erzwungene Begrenzung seines Außendurchmessers durch den engeren oberen Teil des Hüllkörpers auf den Außendurchmesser der Schraube reduziert werden kann, – der Führungsring so ausgeführt ist, dass er sich entspannt und damit den Durchmesser vergrößert, sobald die erzwungene Begrenzung des Außendurchmessers wegfällt, – der Führungsring im Ausgangszustand im oberen engeren Teil des Hüllkörpers liegt, – die Schraube im Ausgangszustand in den Führungsring eingesetzt ist und – der Führungsring beim Eindrehen der Schraube mit dieser in den entspannten Zustand in den unteren weiteren Teil des Hüllkörpers versetzt wird.