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TECHNISCHES GEBIET
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Das
Gerät ist eine Vorrichtung zum Bedienen von Schrauben innerhalb
eines Stabprofilelements beziehungsweise eines Kanals.
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STAND DER TECHNIK
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Die
bisher bekannten Verfahren zum Befestigen der Verbindung der Druckschrift
DE 198 23 229 C2 beruhen
darauf, das Gewindestangen von Hand oder mechanisch eingedreht werden,
so dass die Gewindestange/Stangen weit genug über die Kopfeinheit
hinausragen. Durch gegenläufige Drehung oder Schub/Zug
der Gewindestangen, zieht sich die Schraube im Werkstück
zu. Anschließend werden die Gewindestangen/Stangen wieder
von Hand/mechanisch ausgedreht.
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Die
beschriebenen Vorgänge, insbesondere das Ein-/Ausdrehen
ist zeitaufwendig. Des Weiteren zeigen sich Abriebspuren im Kanal
des Stabprofils durch das Ein- und Ausdrehen der Gewindestangen.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Erfinderaufgabe
war es daher, ein Gerät zu entwickeln, welcher die oben
genannten Nachteile nicht in sich birgt; also Verkürzung
von Montagezeit, Vermeidung von Fehlbedienung, Beschädigung
von Innenflächen, niedriger Apparatpreis.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein
Gerät anzugeben, welches Zahnkopfschrauben die verdeckt
im Stabprofilelement, Fräskanal, oder Öffnungen
mit einer offenen Längsnut oder Langloch ihre Position
haben, zu betätigen.
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Das
erfindungsgemäße Gerät ist durch die Merkmale
des unabhängigen Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen sind Gegenstand der von dem unabhängigen
Anspruch 1 direkt oder indirekt abhängigen Ansprüche.
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Das
erfindungsgemäße Gerät ist gekennzeichnet
durch die Kombination folgender Merkmale:
Zwei parallel beabstandete
Stangen mit einer ersten Formschlusskontur, insbesondere Gewindestangen, einem
Gehäuse, in dem die Stangen längsverschieblich
geführt und um ihre Längsachse drehbar gelagert sind,
Mittel zum Drehen der Stangen um ihre Längsachse, Mittel
zum gegenläufigen Verschieben der Stangen in ihrer Längsrichtung,
wobei der Abstand der Stangen so ausgebildet ist, dass die erste
Formschlusskontur der Stangen mit der Zahnkopfkontur der Zahnkopfschraube
formschlüssig in Eingriff bringbar ist und die Stangen
in einem vorderen über das Gehäuse vorspringenden
Bereich umfangsmäßig zumindest bereichsweise einen
abgeflachten Bereich aufweisen, so, dass die Stangen bei entsprechender
Drehposition an der Zahnkopfkontur der Zahnkopfschraube in ihrer
Längsrichtung vorbeiführbar sind.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Mittel
zum Drehen der Stangen um ihre Längsachse und die Mittel
zum gegenläufigen Verschieben der Stangen in ihrer Längsrichtung
manuell oder über ein, insbesondere elektrisch, pneumatisch
oder hydraulisch betreibbares, Aggregat aktivierbar sind.
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Die
Zahnkopfkontur und die erste Formschlusskontur können bezüglich
der Längsachse der Stangen gerade, das heißt im
rechten Winkel hierzu verlaufend oder geneigt verlaufend vorhanden
sein.
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Eine
konstruktiv besonders vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch
aus, dass die Mittel zum gegenläufigen Verschieben ein
drehbar antreibbares Zahnrad aufweisen, das entweder mit den ersten
Formschlusskonturen der Stangen formschlüssig in Eingriff
steht oder mit beidseitig angeordneten, längsverschieblich
gelagerten zweiten Formschlusskonturen einer zweiten Formeinheit,
insbesondere Zahnstange, formschlüssig in Eingriff steht,
wobei die Formeinheiten durch Drehung des Zahnrads ihre gegenläufige
Längsverschiebung auf die Stangen übertragen.
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Es
sind zwei konstruktiv unterschiedliche Ausgestaltungen möglich,
bei denen nach einer ersten Ausführungsform die Gewindestangen
durchgehend ausgebildet sind und zwischen den Gewindestangen das
andrehbare Zahnrad vorhanden ist und in einer zweiten Ausführungsform
separate zweite Formeinheiten, insbesondere Zahnstangen, vorhanden
sind, zwischen denen das drehbare Zahnrad vorhanden ist und die
ihre gegenläufige Längsverschiebung beim Drehen
des Zahnrads auf die Stangen übertragen.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Geräts zeichnet sich dadurch aus, dass die Mittel zum Drehen
der Stangen jeweils ein/e an der jeweiligen Stangen angeordnete/s
Zahnwelle/-rad aufweisen, die in Formschluss miteinander stehen
und ein an ein/e Zahnwelle/-rad angeschlossenes Betätigungselement
aufweisen, das bei Betätigung die Stangen in eine gegenläufige Drehbewegung
versetzt.
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Die
Stangen können lösbar am Gehäuse gelagert
sein, insbesondere mittels eines Bit-Anschlusses, so dass eine Auswechselung
der Stangen bezüglich unterschiedlichen Gewindearten oder
bei hohem Verschleiß möglich ist.
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Bevorzugt
ist das Antriebszahnrad an einem manuell betätigbaren Handhabungselement,
insbesondere Drehgriff, Hebel oder dergleichen angeschlossen, der
eine besonders einfache Handhabung ermöglicht.
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Um
die Montagefreundlichkeit zu verbessern, zeichnet sich eine vorteilhafte
Ausgestaltung dadurch aus, dass die Stangen in ihrem vorderen Endbereich
eine konisch sich verjüngende Querschnittskontur aufweisen
und/oder die Stangen so gelagert sind, dass ein definiertes Spiel
bezüglich der Querbewegung um ihre Längsachse
möglich ist.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die Stangen
jeweils als durchgehende Gewindestange ausgebildet sind, an denen die
Mittel zum Drehen der Stangen um ihre Längsachse und die
Mittel zum gegenläufigen Verschieben der Stangen in ihrer
Längsrichtung direkt oder indirekt formschlüssig
angreifen.
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In
der letztgenannten Ausführungsform der oben genannten Erfindung
wird das Gerät mit den beiden vorn abgeflachten Gewindestangen
beziehungsweise durchgehend abgeflachten Gewindestangen, wobei die
abgeflachten ebenen Seiten der Gewindestangen zueinander zeigen,
so zum Werkstück geführt, dass die vorzugsweise
angespitzten, parallel verlaufenden Gewindestangen in den Schraubkanal
des Profilelements längs eindringen. Die abgeflachten Gewindestangen
werden am Kopf der Zahnkopfschraube vorbei geschoben, eine genaue
Position ist nicht erforderlich beziehungsweise wird über
Gehäuse, Führung oder ähnlichem definiert.
Eine im Querschnitt runde oder teilweise runde Zahnstange, kann
ebenso verwendet werden, insofern sie sich zumindest teilweise um
ihre Längsachse drehen lässt. Die abgeflachten
Gewindestangen werden nun in ihrer Längsachse verdreht,
vorzugsweise gegenläufig synchron oder gleichläufig.
Die Bewegung wird mittels stirnverzahnter Welle, welche am Ende
der Gewindestange längs aufgebracht ist, zur anderen Gewindestange
mit Welle übertragen.
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Die
Drehbewegung von 45° bis 315° vorzugsweise von
90° kann nach oben oder unten erfolgen, die Kraftübertragung
auf die zweite Welle kann ebenso mit Kette, Riemen sowie aufgesetztem
Mitnehmer erfolgen.
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Erzeugt
wird die Drehbewegung mittels Heber, Schieber, Drehknopf in der
Zeichnung vorzugsweise mit Daumenhebel zur Einhandbedienung.
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Die
Drehbewegung ist in beide Richtungen möglich, die Stellung
der Schub-/Zuggewindestangen ist hierbei nicht ausschlaggebend.
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Die
abgeflachten Gewindestangen oder runde Zahnstangen greifen zweiseitig
(rechts/links) mit ihrem zumindest teilweise vorhandenen Gewindegängen/Zähnen
in die Außenkontur des Zahnkopfs ein.
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Das
Außengewinde der Gewindestange kann als Spitzgewinde, Trapezgewinde,
Sägegewinde, Rechteckgewinde oder Rundgewinde ausgebildet
sein, wobei die Verzahnungskontur der Kopfeinheit am Gerät
und Werkstück jeweils entsprechend ausgeformt ist. Die
Ausformung der Verzahnung am Gerät kann anders ausgebildet
sein als am Werkstück, hilfreich ist dies wenn zwecks besserer
Kraftübertragung auf die Gewindestangen ein Zahnrad, Kegelrad,
Stirnzahnrad, durchgehende Welle oder Hebel mit Übersetzung
zum Einsatz kommt. Die Übertragung kann von allen Seiten
zur Längsachse der Gewindestangen erfolgen, vorzugsweise
in der Zeichnung von unten mit Zahnradachse im Griff. Durch rechte
oder linke Drehbewegung des Handgriffs werden nun die Gewindestangen
geläufig linear in Schub und Zug versetzt, mittels eines
Drehgriffs. Es kann auch ein Hebel oder Knauf eingesetzt werden.
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Die
Kraftübertragung des Griffs auf die Gewindestangen erfolgt
mit Zahnrad, Kegelrad, Stirnzahnrad, Welle oder Hebel. Die Übertragung
kann von anderen Seiten im Winkel zur Längsachse, sowie von
hinten erfolgen, vorzugsweise in der Zeichnung von unten mit Zahnradachse
im Griff. Durch rechte oder linke Bewegung des Griffs, Knauf oder ähnlichem
wird die Schraube im Werkstück angezogen oder geöffnet.
Mit Betätigung des Hebels, Knopf oder ähnlichem
werden die abgeflachten Gewindestangen aus der umlaufenden Verzahnungskontur
der Werkstückschraube wieder durch Drehung von 45° bis 315° vorzugsweise
90° herausgeschwenkt. Beide abgeflachten Seiten der Gewindestangen
stehen sich auf der Innenseite weitgehend parallel wieder gegenüber.
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Das
Gerät wird nun aus dem Stabprofil/Schraubkanal mit den
abgeflachten Gewindestangen durch ziehen entfernt.
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Zur
besseren Krafteinleitung ist es vorteilhaft die parallel verlaufenden
Gewindestangen, in eine Parallelführung einzubringen, vorzugsweise Gehäuse,
Stabprofilelement, Kapselung oder ähnlichem. Die Gewindestangen
durchdringen die Zwangsparallelführung an beiden Seiten,
vorne um in das Werkstück eingeführt zu werden,
hinten um die Zahnwellen oder ähnliches aufzunehmen, zuzüglich
des jeweiligen Zug- und Schraubweges. Die Parallelführung
sollte mindestens um eine Seite eine weitere Öffnung aufweisen,
zusätzlich zu der durchgehenden Parallelführungsöffnung,
um den Schub-/Zugantrieb für die Gewindestangen einzubringen.
Weitere Öffnungen könnten einen zweiten Griff/Antrieb
oder eine durchgehende Achse aufnehmen.
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Die
erweiterte Ausgestaltung des Betätigungselements für
Schub/Zug der Gewindestangen mit einer Drehmomentbegrenzung und/oder
einer Übersetzung beziehungsweise Unterstützung
durch Rückstellfedern, erleichtert die Bedienung der Verschraubung.
Weitere Anwendungsgebiete des Geräts sind verdeckt positionierte
Schrauben mit umlaufender Verzahnungskontur die in Vertiefungen,
Löchern oder Sacklöchern zu betätigen
sind, welche mit herkömmlichen Werkzeugen nicht oder zu
zeitaufwendig zu bedienen wären.
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Weitere
Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich
durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten
Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele.
Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger
Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich
gegenseitig ausschließen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die
Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen
derselben werden im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten
Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die
der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können
einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination
erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
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1 schematische
Perspektivdarstellung in teilweise aufgeschnittenem Zustand einer
ersten Ausführungsform eines Geräts zum Betätigen
einer Zahnkopfschraube vor dem Betätigungs- beziehungsweise
Einschiebevorgang,
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2 schematische
Perspektivdarstellung in teilweise aufgeschnittenem Zustand einer
ersten Ausführungsform eines Geräts zum Betätigen
einer Zahnkopfschraube nach dem Betätigungs- beziehungsweise
Einschiebevorgang,
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3a, b, c, d stark
schematisierte Darstellung der Bewegung der Gewindestangen des Geräts nach 1 und 2 beim
Einsatz des Geräts zum Fixieren einer Zahnkopfschraube,
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4 schematische
Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform in durchsichtiger
Darstellung, bei der die gegenläufige Längsverschiebung der
Gewindestangen über Zahnstangen mit einem Antriebsrad erfolgt
und
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5 schematischer
Schnitt entlang Schnittführung I-I des Geräts
nach 4.
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WEGE ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Im
folgenden Beispiel wird anhand der 1 und 2 der
Montageablauf näher erläutert, wobei die 1 das
Gerät 20 vor dem Betätigen beziehungsweise
Einschieben zeigt. Der Daumenhebel 1 ist oben, beide abgeflachten 10 Gewindestangen 2 stehen
parallel mit ihren Flächen zueinander sowie beide stirnverzahnte
Wellen 3 greifen formschlüssig ineinander.
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Wird
der Hebel 1 nach unten bewegt, verdrehen sich die Gewindestangen 1 synchron
gegenläufig. Der Handgriff 4 und das Schub/Zugantriebszahnrad 5 sind
auf einer Achse verbunden.
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2 zeigt
das Gerät nach oder beim Betätigen der Zahnkopfschraube 6 im
Werkstück. Die Gewindestangen 2 sind nach oben
verdreht, die zwei Zahnwellen 3 ebenso. Der Hebel 1 ist
nach unten bewegt. Die Gewindestangen 2 sind mit den aufgebrachten
Zahnwellen 3 linear parallel verschoben, durch die Drehung
des Griffs 4. Das Gehäuse 7 oder Profilelement
weist Öffnungen zur parallelen Führung 8 auf,
sowie weitere Öffnungen 9 zum Beispiel für den
Zusammenbau.
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In 3a bis d sind
verschiedene Zustände beim Betätigen des Geräts 20 dargestellt.
Zunächst werden die Zahnwellen 3 durch entsprechende
Drehung einer Zahnwelle 3 so verdreht (Pfeil D), dass die abgeflachten
Bereiche 10 der Gewindestangen 20 innenseitig
angeordnet sind. Der Abstand A beider Gewindestangen 2 ist
so bemessen, dass normalerweise die ersten Formschlusskontur 11 der
Gewindestangen 2 in der Formschlusskontur des Zahnkopfschraube 6 kämmt.
In dem in 3a dargestellten Zustand
(innenliegende flache Bereiche 10) kann das Gerät
beziehungsweise der vordere Endbereich die Gewindestangen 20 an
der Zahnkopfschraube 6 vorbei geführt werden (Pfeil
E). Daran anschließend werden die Zahnwellen 3 wiederum
gedreht, so dass die Formschlusskontur 11 mit der Kontur
der Zahnkopfschraube 6 in Eingriff kommen (siehe 3b). Daran anschließend wird
das Antriebszahnrad 5 in Drehbewegung (Pfeil D1) versetzt,
wodurch die Gewindestangen 2 eine gegenläufige
Verschiebebewegung V ausführen. Gleichzeitig dreht sich
dabei die Zahnkopfschraube 6 (Pfeil D2), so dass die Zahnkopfschraube 6 in
dem Grundmaterial, in dem sie vorgeschraubt teilweise eingeschraubt
ist verspannt oder gelöst werden kann (je nach Verschieberichtung V).
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Ist
die Zahnkopfschraube 6 verspannt, werden über
die Zahnwellen 3 die Gewindestangen 2 wieder um
ihre Längsachse gedreht, bis die abgeflachten Bereiche 10 wieder
innenseitig vorhanden sind (3d). Daran
anschließend kann das Gerät 20 abgezogen
werden.
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In
den 4 und 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel
eines Geräts 30 dargestellt, dass als kompaktes
und robustes Gerät ausgebildet ist. Auch hier sind zwei
Gewindestangen 32 parallel beabstandet, die an einem Gehäuse 37 drehbar
und in Längsrichtung verschiebbar geführt sind.
Die vorderen Bereiche der Gewindestangen 32 weisen ebenfalls
einen abgeflachten Bereich 10 auf, der über das Gehäuse 37 übersteht.
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Im
jeweils linken Stirnendbereich der Gewindestangen 32 ist
jeweils eine drehbare Zahnwelle 33 an jeder Gewindestange 2 angeschlossen,
wobei beide Zahnwellen 33 formschlüssig in Eingriff
stehen. Eine der beiden Zahnwellen 33 weist eine größere Länge
auf und an deren freien Endbereich ist ein erster Drehgriff 31 zentral
an der Längsachse der Zahnwelle 33 angeschlossen.
Bei Drehung des Drehgriffs 31 drehen sich die Zahnwellen 33 und
damit die Gewindestangen 32 gegenläufig. Mit der
Drehung des Drehgriffs 31 kann die Drehposition der abgeflachten Bereiche
der Gewindestangen 32 eingestellt werden. Ebenso wie die
Gewindestange 32 sind die Zahnwellen 33 längsverschieblich
und drehbar gelagert.
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Unterhalb
der Zahnwellen 33 sind zwei parallel beabstandete Zahnstangen 42 angeordnet,
zwischen denen ein Antriebszahnrad 35 kämmt. An
das drehbar gelagerte Antriebszahnrad 35 ist unterseitig ein
Drehgriff 34 angeschlossen.
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Mit
der Drehung des Drehgriffs 34 führen die beiden
Zahnstangen 42 eine gegenläufige Längsbewegung
durch, die direkt oder indirekt auf die Gewindestangen 32 übertragen
werden, so dass dadurch die Zahnkopfschraube in Drehbewegung versetzt wird.
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Die
Gewindestangen 32 sind auswechselbar an den Zahnwellen 32 gelagert,
wobei der Anschluss der Gewindestangen 32 an die Zahnwellen 33 beispielsweise
als Bit-Anschluss ausgebildet sein kann.
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Die
Formschlusskontur der Zahnstangen 42 ist auf die Formschlusskontur
des Antriebszahnrads 35 abgestimmt, so dass ein präziser
Formschluss erzielt werden kann und hohe Drehmomente übertragen
werden können.
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Im
Ausführungsbeispiel ist die Formschlusskontur der Gewindestangen 32 als
Gewinde ausgebildet. Es können jedoch auch andersartige
Formschlusskonturen eingesetzt werden, die entsprechend der Formschlusskontur
der Zahnkopfschraube ausgebildet sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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