DE102013112323A1

DE102013112323A1 - Wrench with insertion force limitation

Info

Publication number: DE102013112323A1
Application number: DE201310112323
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Wera Werk Hermann Werner GmbH and Co KG
Current assignee: Wera Werkzeuge GmbH
Priority date: 2013-11-08
Filing date: 2013-11-08
Publication date: 2015-05-13

Abstract

Vorrichtung zum Eindrehen einer Schraube (11) in ein Gewinde (10) eines Werkstücks (8) einer Werkstückanordnung (6, 7, 8) mit einem drehantreibbaren Antriebsschaft (1) und einem ein Schraubprofil (4) zum drehmitnehmenden Angriff an einem Schraubprofilangriffsprofil (11''') der Schraube (11) aufweisenden Abtriebsschaft (3), wobei der Abtriebsschaft (3) von einer in Achsrichtung der Vorrichtung wirkenden Kraft in Richtung weg vom Antriebsschaft (1) beaufschlagt ist und von der Kraft in Richtung weg vom Antriebsschaft (1) verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Antriebsschaft (1) eine insbesondere von einem Stützelement (2) ausgebildete Stützflanke (2') zugeordnet ist zum Abstützen der Vorrichtung auf einer Abstützfläche (6) der Werkstückanordnung (6, 7, 8).Device for screwing in a screw (11) into a thread (10) of a workpiece (8) of a workpiece arrangement (6, 7, 8) with a drive shaft (1) which can be driven in rotation and a screw profile (4) for a rotary engagement on a screw profile attack profile (11 '' ') of the screw (11) having output shaft (3), wherein the output shaft (3) is acted upon by a force acting in the axial direction of the device in the direction away from the drive shaft (1) and the force in the direction away from the drive shaft (1 ) is displaceable, characterized in that the drive shaft (1) in particular by a support element (2) formed supporting edge (2 ') is assigned to support the device on a support surface (6) of the workpiece assembly (6, 7, 8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Eindrehen einer Schraube in ein Gewinde eines Werkstücks einer Werkstückanordnung mit einem drehantreibbaren Antriebsschaft und einem ein Schraubprofil zum drehmitnehmenden Angriff an einem Schraubprofilangriffsprofil der Schraube aufweisenden Abtriebsschaft, wobei der Abtriebsschaft von einer in Achsrichtung der Vorrichtung wirkenden Kraft in Richtung weg vom Antriebsschaft beaufschlagt ist und von der Kraft in Richtung weg vom Antriebsschaft verlagerbar ist.The invention relates to a device for screwing a screw into a thread of a workpiece of a workpiece assembly with a rotatably driven drive shaft and a screw for a rotational attack on a Schraubprofile profile of the screw having output shaft, wherein the output shaft of a force acting in the axial direction of the device in the direction away from Drive shaft is acted upon and is displaced by the force in the direction away from the drive shaft.

Die DE 199 23 006 A1 beschreibt ein Schraubwerkzeug, bei dem der Antriebsschaft von einem Futter ausgebildet wird. Der Abtriebsschaft wird von einem Schraubendreherbit ausgebildet, der in eine Mehrkantöffnung des Futters eingesteckt wird. Beim Einstecken des Bits in die Öffnung des Futters wird eine sich am Boden der Einstecköffnung abstützende Wendelgangdruckfeder gespannt. Es sind Haltemittel vorgesehen, mit denen der Bit innerhalb des Futters axial unverlagerbar gefesselt ist. Werden diese Haltemittel von einer Fesselungsstellung in eine Lösestellung gebracht, so wirft die gespannte Druckfeder den Bit aus dem Futter. The DE 199 23 006 A1 describes a screwing tool in which the drive shaft is formed by a chuck. The output shaft is formed by a screwdriver bit, which is inserted into a polygonal opening of the chuck. When inserting the bit into the opening of the chuck, a spiral pressure spring resting on the bottom of the insertion opening is tensioned. There are provided holding means with which the bit is bound within the chuck axially non-displaceable. If these holding means are brought from a bondage position into a release position, the tensioned compression spring throws the bit out of the chuck.

Bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung einer gattungsgemäßen Vorrichtung muss auf den Abtriebsschaft ein Druck ausgeübt werden, der weg vom Antriebsschaft in Achsrichtung gerichtet ist, um das Schraubprofil im Schraubprofilangriffsprofil einer Schraube zu halten, die durch Drehen der Vorrichtung in ein Innengewinde einer Werkstückanordnung eingeschraubt werden soll. Die Einpresskraft, mit der die Schraube dabei in Richtung auf das Innengewinde bzw. auf das Werkstück beaufschlagt wird, hängt in der Regel vom Bediener ab, der das Schraubwerkzeug betätigt. Die Einpresskraft kann dabei einen oberen Grenzwert überschreiten, bei dem die Einpresskraft das Werkstück zerstört. Diese Problematik tritt insbesondere bei der Montage von Platinen, also Schaltungsträger elektronischer Bauteile, an einem Gehäuse auf. When used as intended a generic device, a pressure must be exerted on the output shaft, which is directed away from the drive shaft in the axial direction to hold the screw in the Schraubprofilangriffsprofil a screw to be screwed by turning the device into an internal thread of a workpiece assembly. The press-in force with which the screw is acted upon in the direction of the internal thread or on the workpiece, as a rule, depends on the operator who operates the screwing tool. The insertion force can exceed an upper limit, in which the press-in force destroys the workpiece. This problem occurs in particular in the assembly of circuit boards, ie circuit carrier electronic components, on a housing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beim Einschrauben einer Schraube in ein Gegengewinde maximal aufbringbare Einpresskraft zu begrenzen. The invention has for its object to limit the maximum when applying a screw in a mating thread applicator force.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung. Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass der Antriebsschaft eine Stützflanke aufweist, mit der sich der Antriebsschaft an einer Abstützfläche der Werkstückanordnung abstützen kann, so dass die Anpresskraft ausschließlich aus der Kraft resultiert, mit der der Abtriebsschaft gegenüber dem Antriebsschaft beaufschlagt wird. Die Kraft wird bevorzugt von einem Federelement erzeugt, das beim Ansetzen der Vorrichtung in eine Vorspannung gebracht wird. Darüber hinausgehende, in Achsrichtung wirkende, vom Benutzer aufgebrachte Kräfte werden über die Stützflanke in die Abstützfläche der Werkstückanordnung eingeleitet. Die Stützflanke kann von einem Stützelement ausgebildet sein. Das Stützelement kann drehbar am Antriebsschaft befestigt sein. Das Stützelement ist vorzugsweise ein rotationssymmetrischer Körper, beispielsweise ein tellerartiger oder glockenartiger Körper, der eine ringförmige Stirnfläche ausbildet, die die Stützflanke bildet. Der Außendurchmesser der Stützflanke ist bevorzugt mindestens doppelt so groß wie der maximale Durchmesser des Antriebsschaftes, mit dem das die Stützflanke ausbildende Stützelement verbunden ist. In seiner maximal aus dem Antriebsschaft vorgetretenen Vortrittsstellung ist der Abtriebsschaft axial an den Antriebsschaft gefesselt. Hierzu stützt sich ein von dem die Anpresskraft definierenden Federelement beaufschlagtes axialfest im Abtriebsschaft angeordnetes Anschlagelement an einer Anschlagstufe des Antriebsschaftes ab. Die Werkstückanordnung kann eine die zu verschraubenden Teile des Werkstücks überdeckende Maske aufweisen, die in Schraubeindrehrichtung mit hohen Kräften beaufschlagt werden kann. Diese Maske besitzt eine Durchstecköffnung zum Durchstecken des Abtriebsschaftes, der an seinem freien Ende das Schraubprofil, beispielsweise einen Kreuzschlitz oder ein Torxprofil aufweist. Der Abtriebsschaft kann magnetisiert sein, um so an seinem freien Ende eine Schraube zu halten, wobei das Abtriebsprofil des Abtriebsschaftes in eine Schraubwerkzeugeintrittsöffnung der Schraube eingesteckt ist. Die Schraube wird mit Hilfe der Vorrichtung durch die Öffnung der Maske geführt und durch eine Befestigungsöffnung eines Werkstücks hindurchgesteckt, die mit einem Innengewinde eines zweiten Werkstücks fluchtet. Die Stirnkante des Gewindeschaftes der Schraube stützt sich auf dem ersten Gewindegang des Innengewindes des zweiten Werkstücks ab. Der Abstand, den das Schraubprofil bei maximal entspanntem Federelement gegenüber der Stützflanke besitzt, ist größer als der Abstand des Schraubprofils gegenüber der Stützflanke bei vollständig in das Gegengewinde eingeschraubter Schraube bzw. größer als der Abstand der Schraubwerkzeugeintrittsöffnung, also des Schraubprofilangriffsprofils zur Abstützfläche beispielsweise der Maske. Der Federweg, um den der Abtriebsschaft sich gegenüber dem Antriebsschaft in Richtung auf den Antriebsschaft bewegen kann, ist ausreichend groß, dass die sich mit ihrer Stirnfläche auf dem ersten Gewindegang des Innengewindes abstützenden Schraube in der Anschlagstellung der Stützflanke an der Abstützfläche ausschließlich von der Kraft des vorgespannten Federelementes beaufschlagt wird. Darüber hinausgehende Kräfte werden über die Stützflanke in die Abstützfläche eingebracht. Der Antriebsschaft besitzt einen Befestigungs- oder Einsteckabschnitt Einsteckabschnitt, der in das Futter einer Antriebsmaschine eingesteckt werden kann, die den Antriebsschaft in eine Drehung um seine Achse versetzt. Indem der Abtriebsschaft drehfest an den Antriebsschaft gekuppelt ist, wird die Drehbewegung auf das Schraubprofil übertragen und damit auf die Schraube, die durch die Drehung in das Innengewinde eingeschraubt wird. Im Zuge der Drehbewegung verlagert sich der Abtriebsschaft in Achsrichtung gegenüber dem Antriebsschaft als Folge der auf den Abtriebsschaft wirkenden Kraft des vorgespannten Federelementes, welches sich im Zuge der Einschraubbewegung entspannt. Die Vorrichtung besitzt bevorzugt ein Anschlagelement, welches dem Abtriebsschaft zugeordnet ist. Dieses Anschlagelement kann von einem Ringkörper ausgebildet sein, welcher in einer Ringnut des Abtriebsschaftes einliegt und dadurch axialfest an dem Abtriebsschaft befestigt ist. Der Antriebsschaft kann eine Anschlagstufe ausbilden, an dem das Anschlagelement in einer Anschlagstellung anliegt. In dieser Anschlagstellung ist der Abstand des Schraubprofils von der Stützflanke maximal. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Stützflanke gegenüber einem Grundkörper des Antriebsschaftes einstellbar. Hierzu wird die Stützflanke bevorzugt von einem Stützelement ausgebildet, welches beispielsweise über eine Gewindepaarung in Achsrichtung gegenüber dem Grundkörper des Antriebsschaftes verstellbar ist. Der Grundkörper des Antriebsschaftes kann hierzu ein Außengewinde aufweisen, auf dem ein Innengewinde eines Tragrings aufgeschraubt ist. Die jeweilige Abstandsstellung kann durch eine Kontermutter gesichert sein. Ein Stützkörper des Stützelementes, welcher die Stützflanke ausbildet, kann über ein Kugellager mit dem Tragring verbunden sein. Das Stützelement ist somit bevorzugt drehbar am Antriebsschaft befestigt. In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Federvorspannung des Federelementes, bei dem es sich um eine Wendelgangdruckfeder handeln kann, einstellbar. Hierzu stützt sich das Anschlagelement an einer Anschlagstufe eines Federspannelementes ab, welches in Achsrichtung gegenüber einem Grundkörper des Antriebsschaftes verlagerbar ist. Auch hier kann eine Gewindepaarung vorgesehen sein. Der Grundkörper besitzt ein Außengewinde, auf das ein Innengewinde des Federspannelementes aufgeschraubt ist. Der Abtriebsschaft steckt bevorzugt in einer Höhlung des Antriebsschaftes. Diese Höhlung, die auch das Federelement aufnimmt, wird bevorzugt durch das Federspannelement verschlossen. Letzteres bildet eine Lageröffnung, in die der Abtriebsschaft gelagert ist und in der sich der Abtriebsschaft in Achsrichtung verlagern kann. Die Höhlung zur Aufnahme des Abtriebsschaftes besitzt Abschnitte mit einer unterschiedlichen Querschnittsfläche. Ein erster Abschnitt der Höhlung besitzt einen Innenquerschnitt, der dem Außenquerschnitt des Abtriebsschaftes entspricht. Es kann sich hier um einen Mehrkantquerschnitt handeln, so dass der Abtriebsschaft drehfest an den Antriebsschaft gekoppelt ist. Unter Ausbildung einer Stützstufe schließt sich an diesen Höhlungsabschnitt ein querschnittsgrößerer Höhlungsabschnitt an. An der Stützstufe kann sich die Feder abstützen. An diesen zweiten Abschnitt der Höhlung kann sich ein dritter Abschnitt der Höhlung anschließen, der einen derartig großen Innenquerschnitt aufweist, dass das Anschlagelement in diesen dritten Höhlungsabschnitt eintauchen kann. The object is achieved by the invention specified in the claims. First and essentially it is proposed that the drive shaft has a supporting flank, with which the drive shaft can be supported on a support surface of the workpiece arrangement, so that the contact force results exclusively from the force with which the output shaft is acted upon with respect to the drive shaft. The force is preferably generated by a spring element which is brought into a bias voltage when applying the device. In addition, acting in the axial direction, applied by the user forces are introduced via the supporting flank in the support surface of the workpiece assembly. The supporting flank can be formed by a supporting element. The support member may be rotatably mounted on the drive shaft. The support element is preferably a rotationally symmetrical body, for example a plate-like or bell-shaped body, which forms an annular end face which forms the supporting flank. The outer diameter of the support flank is preferably at least twice as large as the maximum diameter of the drive shaft with which the support flank forming support element is connected. In its maximum position of the drive shaft pre-existing position of the output shaft is axially tied to the drive shaft. For this purpose, an abutment element which is acted upon by the spring force element which defines the contact pressure and which is axially fixed in the output shaft is supported on a stop step of the drive shaft. The workpiece arrangement can have a mask covering the parts of the workpiece to be screwed, which can be subjected to high forces in the screw-thread rotation direction. This mask has an insertion opening for the passage of the output shaft, which has at its free end the screw profile, such as a Phillips or a Torxprofil. The output shaft may be magnetized so as to hold at its free end a screw, wherein the output profile of the output shaft is inserted into a Schraubwerkzeugeintrittsöffnung the screw. The screw is guided by the device through the opening of the mask and inserted through a mounting opening of a workpiece, which is aligned with an internal thread of a second workpiece. The end edge of the threaded shank of the screw is supported on the first thread of the internal thread of the second workpiece. The distance that has the screw at maximum relaxed spring element relative to the support edge is greater than the distance of the screw relative to the support flank with fully screwed into the mating screw or greater than the distance of Schraubwerkzeugeintrittsöffnung, so the Schraubprofilangriffsprofils for supporting surface, for example, the mask. The spring travel, by which the output shaft can move in relation to the drive shaft in the direction of the drive shaft, is sufficiently large that the screw supporting with its end face on the first thread of the internal thread in the stop position of the support flank on the support surface exclusively by the force of biased spring element is acted upon. Beyond that forces are introduced via the supporting flank in the support surface. The drive shaft has a mounting or insertion portion insertion portion, which in the Chuck of a drive machine can be inserted, which puts the drive shaft in a rotation about its axis. By the output shaft is rotatably coupled to the drive shaft, the rotational movement is transmitted to the screw and thus to the screw which is screwed by the rotation in the internal thread. In the course of the rotational movement of the output shaft displaced in the axial direction relative to the drive shaft as a result of the force acting on the output shaft force of the prestressed spring element, which relaxes in the course of the screwing. The device preferably has a stop element which is assigned to the output shaft. This stop element may be formed by an annular body, which rests in an annular groove of the output shaft and is thereby axially fixed to the output shaft. The drive shaft can form a stop step, on which the stop element rests in a stop position. In this stop position, the distance of the screw from the supporting flank is maximum. In a preferred embodiment, the supporting flank is adjustable relative to a main body of the drive shaft. For this purpose, the support flank is preferably formed by a support element, which is adjustable for example via a threaded pairing in the axial direction relative to the main body of the drive shaft. The main body of the drive shaft may for this purpose have an external thread on which an internal thread of a support ring is screwed. The respective distance position can be secured by a lock nut. A supporting body of the supporting element, which forms the supporting flank, can be connected to the supporting ring via a ball bearing. The support element is thus preferably rotatably mounted on the drive shaft. In a further development of the invention, the spring preload of the spring element, which may be a helical compression spring, adjustable. For this purpose, the stop element is supported on a stop step of a spring tensioning element, which is displaceable in the axial direction relative to a base body of the drive shaft. Again, a thread pairing can be provided. The main body has an external thread on which an internal thread of the spring tensioning element is screwed. The output shaft is preferably located in a cavity of the drive shaft. This cavity, which also accommodates the spring element, is preferably closed by the spring tensioning element. The latter forms a bearing opening, in which the output shaft is mounted and in which the output shaft can shift in the axial direction. The cavity for receiving the output shaft has sections with a different cross-sectional area. A first portion of the cavity has an internal cross section corresponding to the outer cross section of the output shaft. It may be a polygonal cross-section, so that the output shaft is rotatably coupled to the drive shaft. By forming a support level, a cross-sectional larger cavity section adjoins this cavity section. At the support level, the spring can be supported. This third section of the cavity may be adjoined by a third section of the cavity, which has such an inner cross section that the stop element can dip into this third cavity section.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Verwendung einer Vorrichtung, bei der der Abtriebsschaft von einem Federelement in Richtung weg von einem Antriebsschaft beaufschlagt wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Abtriebsschaft eine maximale Vortrittsstellung gegenüber dem Antriebsschaft besitzt, die durch einen Anschlag definiert ist. In dieser Vortrittsstellung hat das Schraubprofil einen maximalen Abstand gegenüber der Stützflanke. Dieser erste Abstand wird mit Hilfe eines Abstandseinstellelementes auf ein derartiges Maß eingestellt, dass eine vollständig in ihr zugehöriges Innengewinde eingeschraubte Schraube bzw. deren Schraubprofilangriffsprofil einen Abstand zur Abstützfläche besitzt, der kleiner ist als der erste Abstand. Zufolge dieser Einstellung ist sichergestellt, dass der Abtriebsschaft beim Einschrauben der Schraube von dem sich entspannenden Federelement nachgeführt wird, bis die Schraube vollständig eingedreht worden ist. Der Federweg, um den der Abtriebsschaft gegenüber dem Antriebsschaft verlagert werden kann, ist ausreichend groß, dass die Schraube in ihrer Ansatzstellung, in der ihre Stirnfläche am ersten Gewindegang des Innengewindes anliegt und in der sich die Stützflanke auf der Abstützfläche abstützt, ausschließlich von der Kraft des vorgespannten Federelementes beaufschlagt wird. Der Federweg, den der Abtriebsschaft sich in Richtung weg vom Antriebsschaft aus der Anschlagstellung verlagern kann, ist somit größer als die Summe der Länge der Schraube und des um den zweiten Abstand verminderten ersten Abstands. The invention further relates to a use of a device in which the output shaft is acted upon by a spring element in the direction away from a drive shaft, wherein it is provided in particular that the output shaft has a maximum forward position relative to the drive shaft, which is defined by a stop. In this pre-position, the screw has a maximum distance from the supporting flank. This first distance is adjusted with the aid of a Abstandseinstellelementes to such an extent that a screwed completely in her internal thread screw or its Schraubprofilangriffsprofil has a distance from the support surface, which is smaller than the first distance. As a result of this adjustment, it is ensured that the output shaft is guided by the relaxing spring element when the screw is screwed in until the screw has been completely screwed in. The spring travel, by which the output shaft relative to the drive shaft can be displaced, is sufficiently large that the screw in its approach position in which rests its end face on the first thread of the internal thread and in which the support flank is supported on the support surface, only by the force the prestressed spring element is acted upon. The spring travel, which the output shaft can shift in the direction away from the drive shaft from the stop position, is thus greater than the sum of the length of the screw and the first distance reduced by the second distance.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:An embodiment will be explained below with reference to accompanying drawings. Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel eines Schraubwerkzeuges in der Ansicht; 1 an embodiment of a screwing tool in the view;

2 den Schnitt gemäß der Linie II-II in 1, wobei das Federelement 5 eine maximal entspannte Stellung einnimmt, in der ein Anschlagelement 13 an einer Anschlagstufe 14 anliegt, so dass die Vortrittslänge A des Abtriebsschaftes 3 maximal ist; 2 the section according to the line II-II in 1 , wherein the spring element 5 assumes a maximum relaxed position in which a stop element 13 at a stop level 14 is applied so that the length of the projection A of the output shaft 3 is maximum;

3 eine Darstellung ähnlich der 2, wobei die Schraubvorrichtung an einer Werkzeuganordnung 6, 7, 8 angesetzt ist und die in ein Gewinde 10 einzuschraubende Schraube 11 mit ihrer Stirnfläche am ersten Gewindegang sitzt und sich das Anschlagelement 13 von der Anschlagstufe 14 unter Spannung des Federelementes 5 beabstandet hat; 3 a representation similar to the 2 wherein the screwing device on a tool assembly 6 . 7 . 8th is attached and in a thread 10 screw to be screwed 11 with her face sits on the first thread and the stop element 13 from the stop step 14 under tension of the spring element 5 has spaced;

4 eine Darstellung gemäß 3 nach dem vollständigen Einschrauben der Schraube 11 in das Innengewinde 10, wobei auch in dieser Stellung das Anschlagelement 13 einen Abstand von der Anschlagstufe 14 besitzt; 4 a representation according to 3 after completely screwing in the screw 11 in the internal thread 10 , wherein also in this position, the stop element 13 a distance from the stop step 14 has;

5 eine Draufsicht auf das in der 1 dargestellte Werkzeug und 5 a plan view of the in the 1 illustrated tool and

6 eine Unteransicht auf die Unterseite des in der 1 dargestellten Werkzeugs. 6 a bottom view of the bottom of the in the 1 illustrated tool.

Das Schraubwerkzeug besitzt einen mehrteiligen Antriebsschaft 1. Ein erster Grundkörper des Antriebsschaftes 1 bildet einen Einsteckabschnitt 27 aus, mit dem der Antriebsschaft 1 in ein Futter eines motorisch drehantreibbaren Werkzeugs eingesteckt werden kann, um den Antriebsschaft 1 um seine Drehachse drehanzutreiben. Es ist eine Höhlung 15 vorgesehen, in der ein Abtriebsschaft 3 steckt. Der Abtriebsschaft 3 besitzt zumindest in dem Bereich, in dem er in einem Höhlungsabschnitt 15' steckt, einen unrunden Querschnitt. Der Höhlungsabschnitt 15' besitzt einen entsprechenden Querschnitt, so dass der Abtriebsschaft 3 zwar axial verlagerbar, aber drehfest dem Antriebsschaft 1 zugeordnet ist. The screwing tool has a multipart drive shaft 1 , A first body of the drive shaft 1 forms a plug-in section 27 out, with the drive shaft 1 can be inserted into a chuck of a motor driven rotary tool to the drive shaft 1 to spin around its axis of rotation. It is a cavity 15 provided in which a power take-off shaft 3 plugged. The output shaft 3 has at least in the area in which he in a cavity section 15 ' stuck, a non-circular cross-section. The cavity section 15 ' has a corresponding cross-section, so that the output shaft 3 Although axially displaceable, but rotatably the drive shaft 1 assigned.

An den Höhlungsabschnitt 15' schließt sich ein durchmesservergrößerter Höhlungsabschnitt 15'' an, so dass sich eine Stützstufe 18 ausbildet, an der sich ein Federelement 5 abstützen kann. Bei dem Federelement 5 handelt es sich um eine Wendelgangdruckfeder, in deren Höhlung sich der Abtriebsschaft 3 befindet. Die Wendelgangdruckfeder 5 sitzt somit auf dem Abtriebsschaft 3 auf. At the cavity section 15 ' closes an enlarged diameter cavity section 15 '' so that is a support level 18 forms, at which a spring element 5 can support. In the spring element 5 it is a helical compression spring in the cavity of the output shaft 3 located. The helical gear spring 5 thus sits on the output shaft 3 on.

An den Höhlungsabschnitt 15'' schließt sich ein Höhlungsabschnitt 15''' an, der wiederum einen durchmesservergrößerten Querschnitt aufweist. Die Querschnittsfläche des Höhlungsabschnittes 15''' ist ausreichend groß, dass ein Anschlagelement 13 in den Höhlungsabschnitt 15''' eintreten kann. Die gegenüber dem Höhlungsabschnitt 15'' ausgebildete Stufe 9 kann eine Anschlagstufe für das Anschlagelement 13 sein. Das Anschlagelement 13 kann von einem Federring ausgebildet sein, der in einer Ringöffnung des Abtriebsschaftes 3 gefesselt ist, so dass er sich gegenüber dem Abtriebsschaft 3 nicht in Axialrichtung verlagern kann. Auf dieses Anschlagelement 13 stützt sich das Federelement 5 ab, so dass es gespannt wird, wenn der Abtriebsschaft 3 in Richtung auf den Antriebsschaft 1 in der Höhlung 15 verlagert wird. At the cavity section 15 '' closes a cavity section 15 ''' on, which in turn has an enlarged diameter cross-section. The cross-sectional area of the cavity section 15 ''' is sufficiently large that a stop element 13 in the cavity section 15 ''' can occur. The opposite the cavity section 15 '' trained level 9 may be a stop step for the stop element 13 be. The stop element 13 may be formed by a spring ring in an annular opening of the output shaft 3 is tied up, so he faces the output shaft 3 can not shift in the axial direction. On this stop element 13 the spring element is supported 5 so that it gets tense when the output shaft 3 towards the drive shaft 1 in the cavity 15 is relocated.

Der oben erwähnte erste Grundkörper bildet zusammen mit einem Federspannelement 16 einen zweiten Grundkörper aus. Das Federspannelement 16 besitzt einen Hülsenabschnitt, der ein Innengewinde aufweist, das auf ein Außengewinde des ersten Grundkörpers aufgeschraubt ist. Zufolge dieser Gewindepaarung 17 kann die axiale Lage des Federspannelementes 16 gegenüber dem ersten Grundkörper eingestellt werden. Das Federspannelement 16 verschließt den Höhlungsabschnitt 15''' und bildet eine eine Lagerhöhlung umgebende Anschlagstufe 14 aus, an der sich das Anschlagelement 13 abstützen kann. Dies erfolgt bei einer minimal vorgespannten Wendelgangdruckfeder 5, wie es in der 2 dargestellt ist. Mit Hilfe der Gewindepaarung 17 kann durch Drehen des Federspannelementes 16 der Achsabstand der Anschlagstufe 14 gegenüber der Stützstufe 18 eingestellt werden, so dass dadurch die Federvorspannung des Federelementes 5 variiert werden kann. Die jeweilige Federvorspannung kann mittels einer Kontermutter 20 gesichert werden. Zwischen Kontermutter 20 und Gewindepaarung 17 liegt ein ringförmiges Federelement 21. The above-mentioned first basic body forms together with a spring tensioning element 16 a second base body. The spring tensioning element 16 has a sleeve portion having an internal thread which is screwed onto an external thread of the first base body. Following this thread pairing 17 can the axial position of the spring tensioning element 16 be adjusted relative to the first body. The spring tensioning element 16 closes the cavity section 15 ''' and forms a stop cavity surrounding a bearing cavity 14 from where the stop element 13 can support. This is done with a minimally preloaded helical compression spring 5 as it is in the 2 is shown. With the help of the thread pairing 17 can be done by turning the spring tensioning element 16 the center distance of the stop step 14 opposite the support level 18 be adjusted so that thereby the spring preload of the spring element 5 can be varied. The respective preload can by means of a lock nut 20 be secured. Between locknut 20 and thread mating 17 lies an annular spring element 21 ,

Das Federspannelement 16 bildet ein Außengewinde aus, auf das ein Tragring 22 aufgeschraubt ist. Zufolge der so gebildeten Gewindepaarung 23 kann der Tragring 22 in Achsrichtung gegenüber dem vom Federspannelement 16 und ersten Grundkörper gebildeten zweiten Grundkörper in Achsrichtung verlagert werden. Die jeweilige Axiallage des Tragrings 22 wird durch eine Kontermutter 24 gesichert. Zwischen Kontermutter 24 und Tragring 22 liegt auch hier ein Federring 25. The spring tensioning element 16 forms an external thread on which a support ring 22 is screwed on. Due to the so formed thread pairing 23 can the support ring 22 in the axial direction relative to the spring tensioning element 16 and the first body formed second base body are displaced in the axial direction. The respective axial position of the support ring 22 is through a locknut 24 secured. Between locknut 24 and support ring 22 here is a spring ring 25 ,

Der Tragring 22 ist über eine Kugellagerung 26 mit einem scheibenförmigen Stützelement 2 verbunden. Eine quer zur Achse des Antriebsschaftes 1 bzw. zu der dazu koaxial verlaufenden Achse des Abtriebsschaftes 3 sich erstreckende Unterseite des Stützelementes 2 bildet eine Ringfläche aus, die eine Stützflanke 2' ausbildet. Im Zentrum der Ringfläche 2' befindet sich eine Ausnehmung 29, in die ein Flanschabschnitt des Tragringes 22 hineinragt, auf dem ein Federring 28 sitzt, mit dem das Stützelement 2 an den Tragring 22 gefesselt ist. Die Fesselung erfolgt lediglich in Achsrichtung. Das Stützelement 2 ist gegenüber dem Tragring 22 frei drehbar. Das Stützelement 2 kann aus einem harten Kunststoff, beispielsweise POM gefertigt sein. Der Außendurchmesser der Stützflanke 2' ist mindestens doppelt so groß wie der Außendurchmesser einer der Grundkörper.The support ring 22 is about a ball bearing 26 with a disc-shaped support element 2 connected. A transverse to the axis of the drive shaft 1 or to the coaxially extending axis of the output shaft 3 extending underside of the support element 2 forms an annular surface, which has a supporting flank 2 ' formed. In the center of the ring area 2 ' there is a recess 29 , in which a flange portion of the support ring 22 protrudes, on which a spring washer 28 sits, with which the support element 2 to the support ring 22 is tied up. The bondage takes place only in the axial direction. The support element 2 is opposite the support ring 22 freely rotatable. The support element 2 can be made of a hard plastic, such as POM. The outer diameter of the supporting flank 2 ' is at least twice as large as the outer diameter of one of the main body.

Befindet sich der Abtriebsschaft 3 gegenüber dem Antriebsschaft 1 in der in der 2 dargestellten ersten Anschlagstellung, in der das Anschlagelement 13 an der Anschlagstufe 14 anliegt, so hat der Abstand A des Schraubprofils 4 von der Stützflanke 2' seinen größten Wert. Das Maß des Abstandes A kann durch Verdrehen eines Abstandsverstellelementes, nämlich des Tragrings 22 eingestellt werden. Is the output shaft located 3 opposite the drive shaft 1 in the in the 2 shown first stop position in which the stop element 13 at the stop level 14 abuts, so has the distance A of the screw 4 from the supporting flank 2 ' its greatest value. The measure of the distance A can by turning a Abstandsverstellelementes, namely the support ring 22 be set.

Die 3 und 4 zeigen einen typischen Einsatzfall des erfindungsgemäßen Schraubwerkzeuges. Eine Schaltungsplatine 7 soll mit einem Gehäuse 8 verschraubt werden. Das Gehäuse besitzt einen Gehäuseabschnitt mit einem Innengewinde 10. Bei dem Innengewinde 10 kann es sich um eine Gewindemuffe handeln, die fest in das bevorzugt aus Kunststoff gefertigte Gehäuse gebettet ist. Fluchtend oberhalb der Gewindeöffnung 10 befindet sich eine Befestigungsöffnung 9 der filigranen Schaltungsplatine 7. in einem festgelegten Abstand befindet sich oberhalb der beiden Werkstücke 7, 8 eine Maske, die ortsfest mit den beiden Werkstücken 7, 8 verbunden ist. Die Maske ist so ausgebildet und so in einer Werkvorrichtung, die auch die beiden Werkstücke 7, 8 trägt, verbunden, dass auf die nach oben weisende Abstützfläche 6 der Maske hohe Kräfte aufgebracht werden können. Diese Kräfte werden nicht in die beiden Werkstücke 7, 8 eingeleitet. Die Maske besitzt eine Öffnung, die fluchtend oberhalb der Gewindeöffnung 10 bzw. der Befestigungsöffnung 9 angeordnet ist und durch die der eine Schraube 11 fesselnde Abtriebsschaft 3 hindurchgesteckt werden kann. Der Abtriebsschaft 3 kann magnetisiert sein, um mit Hilfe der Magnetkraft die Schraube 11 zu halten, wobei das Schraubprofil 4 im Schraubprofilangriffsprofil 11''' der Schraube 11 steckt. The 3 and 4 show a typical application of the screwing tool according to the invention. A circuit board 7 should with a housing 8th be screwed. The housing has a housing section with an internal thread 10 , At the internal thread 10 it may be a threaded sleeve, which is firmly embedded in the preferably made of plastic housing. Escaping above the threaded opening 10 there is a mounting hole 9 the filigree circuit board 7 , at a specified distance is above the two workpieces 7 . 8th a mask that is stationary with the two workpieces 7 . 8th connected is. The mask is designed and so in a work device, which includes the two workpieces 7 . 8th carries, connected, that on the upwardly facing support surface 6 the mask high forces can be applied. These forces are not in the two workpieces 7 . 8th initiated. The mask has an opening which is aligned above the threaded opening 10 or the attachment opening 9 is arranged and by which a screw 11 captivating output shaft 3 can be inserted. The output shaft 3 can be magnetized to use the magnetic force the screw 11 to hold, with the screw profile 4 in the screw profile attack profile 11 ''' the screw 11 plugged.

Mit dem in dieser Schraubwerkzeugeintrittsöffnung 11''' des Schraubenkopfes 11' steckenden Schraubprofil 4 wird die Schraube 11 durch die Öffnung der Maske hindurch gefädelt und durch die Befestigungsöffnung 9 gesteckt, bis die Stirnfläche des Gewindeschaftes 11'' der Schraube 11 das Innengewinde 10 berührt. Ausgehend von der in der 2 dargestellten Anschlagstellung verlagert sich dabei der Abtriebsschaft 3 gegenüber dem Antriebsschaft 1, wobei sich das Anschlagelement 13 von der Anschlagstufe 14 unter Spannung des Federelementes 5 entfernt, bis die Stützflanke 2' an der Abstützfläche 6 anliegt, wie es die 3 zeigt. In dieser Betriebsstellung wird die Schraube 11 lediglich von der Kraft der vorgespannten Feder 5 beaufschlagt. Durch die Wahl einer geeigneten Vorspannung kann diese so gewählt werden, dass sie geringer ist als die maximal zulässige Kraft, mit der die Werkstücke 7, 8 beaufschlagt werden dürfen, so dass keine Beschädigung erfolgt. With the in this Schraubwerkzeugeintrittsöffnung 11 ''' of the screw head 11 ' plug-in screw profile 4 will the screw 11 Threaded through the opening of the mask and through the attachment opening 9 plugged until the end face of the threaded shaft 11 '' the screw 11 the internal thread 10 touched. Starting from the in the 2 shown stop position shifts while the output shaft 3 opposite the drive shaft 1 , wherein the stop element 13 from the stop step 14 under tension of the spring element 5 removed until the supporting flank 2 ' on the support surface 6 is attached, as is the 3 shows. In this operating position, the screw 11 only by the force of the preloaded spring 5 applied. By choosing a suitable preload this can be chosen so that it is less than the maximum allowable force with which the workpieces 7 . 8th may be acted upon, so that no damage occurs.

Über den Befestigungs- oder Einsteckabschnitt 27 wird eine Drehbewegung auf den Abtriebsschaft 3 übertragen, so dass sich der Gewindeschaft 11'' in das Innengewinde 10 einschraubt, bis die in der 4 dargestellte Einschraubstellung erreicht ist. In dieser Stellung besitzt die Öffnung 11''' der Schraube 11 einen Abstand B gegenüber der Abstützfläche 6. Dieser Abstand entspricht dem Abstand des Schraubprofiles 4 gegenüber der Stützflanke 2'. Das Maß B ist kleiner als das Maß A.About the attachment or insertion section 27 becomes a rotary motion on the output shaft 3 transferred, so that the threaded shaft 11 '' in the internal thread 10 screw in until the in the 4 shown screwed is reached. In this position has the opening 11 ''' the screw 11 a distance B from the support surface 6 , This distance corresponds to the distance of the screw 4 opposite the supporting flank 2 ' , The dimension B is smaller than the dimension A.

In dem Ausführungsbeispiel besitzt das Stützelement 2 die Form eines Tellers. Im nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Stützelement 2 aber auch eine glockenartige Gestalt aufweisen und beispielsweise das Werkstück überfangen. Wesentlich ist auch hier, dass über das Stützelement 2 die über die zulässigen Einpresskräfte hinausgehenden, auf das Schraubwerkzeug ausgeübten Kräfte an den zu verschraubenden Werkstücken 7, 8 vorbei in eine Werkvorrichtung eingeleitet werden, so dass die Einpresskraft, die beim Einschrauben auf die Schraube 11 wirkt, ausschließlich durch das vorgespannte Federelement 5 erzeugt wird. In the embodiment, the support element has 2 the shape of a plate. In the embodiment not shown, the support element 2 but also have a bell-like shape and, for example, the workpiece overlap. It is also essential here that the support element 2 the forces beyond the permissible press-in forces exerted on the screwing tool on the workpieces to be screwed 7 . 8th passed into a work device, so that the press-in force when screwing on the screw 11 acts, exclusively by the prestressed spring element 5 is produced.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.All disclosed features are essential to the invention. The disclosure of the associated / attached priority documents (copy of the prior application) is hereby also incorporated in full in the disclosure of the application, also for the purpose of including features of these documents in claims of the present application. The subclaims characterize in their optionally sibling version independent inventive developments of the prior art, in particular to make on the basis of these claims divisional applications.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Antriebsschaft drive shaft
22: Stützelement support element
2'2 ': Stützflanke support flank
33: Abtriebsschaft output shaft
44: Schraubprofil Schraubprofil
55: Federelement spring element
66: Abstützfläche supporting
77: erstes Werkstück first workpiece
88th: zweites Werkstück second workpiece
99: Befestigungsöffnung fastening opening
1010: Gewindeöffnung threaded opening
1111: Schraube screw
11'11 ': Schraubenkopf screw head
11''11 '': Gewindeschaft threaded shaft
11'''11 '' ': Schraubangriffsprofil Schraubangriffsprofil
1313: Anschlagelement stop element
1414: Anschlagstufe stop step
1515: Höhlung cavity
15'15 ': Höhlungsabschnitt cavity portion
15''15 '': Höhlungsabschnitt cavity portion
15'''15 '' ': Höhlungsabschnitt cavity section
1616: Federspannelement Spring tensioning element
1717: Gewindepaarung thread pairing
1818: Stützstufe support level
1919: Anschlagstufe stop step
2020: Kontermutter locknut
2121: Federring spring washer
2222: Tragring support ring
2323: Gewindepaarung thread pairing
2424: Kontermutter locknut
2525: Federring spring washer
26 26: Kugellager ball-bearing
2727: Einsteckabschnitt insertion section
2828: Federring spring washer
2929: Ausnehmung recess
AA: Abstand distance
BB: Abstand distance

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19923006 A1 [0002]

Claims

Device for screwing in a screw ( 11 ) in a thread ( 10 ) of a workpiece ( 8th ) a workpiece arrangement ( 6 . 7 . 8th ) with a rotationally driven drive shaft ( 1 ) and a screw profile ( 4 ) for the rotary attack on a screw profile attack profile ( 11 ''' ) of the screw ( 11 ) having output shaft ( 3 ), wherein the output shaft ( 3 ) from a force acting in the axial direction of the device in the direction away from the drive shaft ( 1 ) and of the force in the direction away from the drive shaft ( 1 ) is displaceable, characterized in that the drive shaft ( 1 ) a particular of a support element ( 2 ) trained supporting flank ( 2 ' ) is assigned to support the device on a support surface ( 6 ) of the workpiece arrangement ( 6 . 7 . 8th ).

Device according to claim 1 or in particular according thereto, characterized in that the supporting flank ( 2 ' ) of a supporting element ( 2 ) is formed, which rotatable about the axis of the drive shaft ( 1 ) and in particular has a diameter which is at least twice as large as the largest diameter of the drive shaft ( 1 ).

Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that a stop element ( 13 ) of the output shaft ( 3 ) in a stop position on a stop step ( 14 ) of the drive shaft ( 1 ), in which the output shaft ( 3 ) against an axial displacement away from the drive shaft ( 1 ) on the drive shaft ( 1 ) and the screw profile ( 4 ) a maximum distance (A) to the drive shaft ( 1 ) and / or to the support element ( 2 ), which distance (A) by a displacement of the output shaft ( 3 ) against the particular of a spring element ( 5 ) applied force can be reduced.

Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the maximum distance (A) that the screw profile ( 4 ) to the supporting flank ( 2 ' ), adjustable, in particular by an adjustment of the support element ( 2 ) opposite the drive shaft ( 1 ) is adjustable.

Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the force of the spring element ( 5 ), which in the stop position the output shaft ( 3 ), is adjustable, and in particular by the adjustment of a spring tensioning element ( 16 ) is adjustable.

Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the supporting element ( 2 ) is a rotationally symmetrical, in particular plate-shaped body which is connected to one of the drive shaft ( 1 ) facing away face the supporting flank ( 2 ' ) and / or that the support element ( 2 ) a central recess ( 29 ) formed by the supporting flank ( 2 ' ) is surrounded and by which the output shaft ( 3 ) protrudes.

Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the supporting element ( 2 ) with a pivot bearing on a support element ( 22 ), in particular a support ring, connected via a threaded pair ( 23 ) axially adjustable with the drive shaft ( 1 ) connected is.

Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the spring tensioning element ( 16 ) via a thread pairing ( 17 ) with a main body of the drive shaft ( 1 ) and in the direction of the axis for changing the spring preload with respect to the main body of the drive shaft ( 1 ) is displaceable.

Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the stop step ( 14 ) of the spring tensioning element ( 16 ) is formed and / or that the spring tensioning element ( 16 ) a cavity ( 15 ) of the drive shaft ( 1 ) closes, in which the spring element formed by a helical compression spring ( 5 ) is located.

Use of a device in particular according to one or more of the preceding claims for screwing in a screw ( 11 ) in a thread ( 10 ) of a workpiece ( 8th ) a workpiece arrangement ( 6 . 7 . 8th ), characterized in that a first distance (A), the supporting flank (A) ( 2 ' ) with minimal spring tension to the screw profile ( 4 ), is set to a dimension which is greater than a second distance (B), the screw profile attack profile ( 11 ''' ) of the screw ( 11 ) in their in the workpiece ( 8th ) screwed position of the support surface ( 6 ), whereby the way the drive shaft ( 1 ) in the direction of the output shaft ( 3 ) from the position in which the spring element ( 5 ) has a minimum preload, is greater than the sum of the length of the screw ( 11 ) and the first distance (A) reduced by the second distance (B), the screw ( 11 ) when screwing into the threaded opening ( 10 ) only by the force of the relaxing when screwing spring element ( 5 ) is applied.