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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schraubwerkzeug mit einer motorischen Antriebseinrichtung zur Drehbetätigung einer Schraubspindel und einer Abstützeinrichtung zur Einleitung eines Reaktionsmoments der Drehbetätigung in eine Abstützung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Wenn ein Gewindebolzen mit Außengewinde oder eine Mutter mit einem Innengewinde mit einem Gegengewinde in Eingriff gebracht wird und die Verschraubung festgezogen wird, entsteht beim Schraubvorgang ein Reaktionsmoment, das abgestützt werden muss. Im einfachsten Fall geschieht dies durch den Benutzer selbst, der das Schraubwerkzeug manuell führt und mit seiner Körperkraft abstützt.
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Es sind auch bereits Schraubwerkzeuge mit motorischen Antriebseinrichtungen bekannt geworden, die zum automatisierten Festziehen der Verschraubungspartner ausgebildet sind.
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Anhand der auf die Anmelderin zurückgehenden
DE 38 17 671 C2 ist eine Vorrichtung zum automatischen Einschrauben von Zündkerzen in die Zündkerzenbohrungen von Verbrennungsmotoren bekannt geworden. Bei dieser automatischen Vorrichtung ist eine Antriebseinheit vorgesehen, deren Reaktionsmoment über einen am Gehäuse der Antriebseinheit angeordneten Kulissenbolzen in eine ortsfest gelagerte Kulissenführung eingeleitet wird. Es liegt in der Natur der Dinge, dass die Ausbildung einer Kulissenführung, relativ zu der das Schraubwerkzeug verlagert werden kann, kostenaufwändig ist und mit hoher Genauigkeit gefertigt werden muss.
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Neben einem solchen automatischen Schraubwerkzeug ist anhand der
DE 198 24 495 A1 ein Verfahren zum Antreiben einer elektrischen Schraubvorrichtung bekannt geworden, die vom Benutzer manuell geführt wird. Bei einem manuellen Schraubwerkzeug muss das beim Schrauben erzeugte Reaktionsmoment vom Benutzer selbst abgestützt werden, was bei wiederholten Schraubvorgängen anstrengend ist und den Benutzer körperlich stark fordert. Um diesem Problem zu begegnen, ist es anhand dieser Druckschrift bekannt geworden, die Drehzahl des elektrischen Antriebsmotors, der gepulst angesteuert wird, in der Pulspause deutlich zu verringern. Während dieser Pulspause kann sich das System aus Antriebsmotor und Schraubwerkzeug entspannen und durch die Massenträgheit des Systems wird das Reaktionsmoment gedämpft, wodurch die körperliche Belastung des Benutzers verringert wird.
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Anhand der
US 4 794 825 A ist ein hydraulisch betätigter Kraftschrauber bekannt geworden, der ein Abstützelement mit einem davon auskragenden Arm aufweist, welcher zur Abstützung des sich bei einem Schraubvorgang einstellenden Reaktionsmoments an einem Widerlager, wie beispielsweise einem Kopf eines Schraubbolzens, abgestützt werden kann. Das Abstützelement kann über eine Keilwellenverzahnung in einer Vielzahl von Winkelstellungen relativ zum Gehäuse des Kraftschraubers am Gehäuse festgelegt werden.
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Anhand der
DE 11 2009 001 780 T5 ist ein kraftbetriebener Drehmomentschlüssel bekannt geworden, der ein einen Motor aufweisendes Gehäuse besitzt, mit dem ein Abstützarm gekoppelt werden kann, der an einem stationären Widerlager abgestützt werden kann, um das Reaktionsmoment des Schraubvorgangs aufzunehmen und um eine Drehbewegung des Gehäuses zu unterbinden.
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Anhand der
DE 102 36 586 A1 ist ein Kraftschrauber bekannt geworden, der ein Gehäuse mit einem auf das Gehäuse aufsteckbaren Reaktionsarm besitzt, der über eine Steckkupplung in unterschiedlichen Rotationswinkelstellungen relativ zum Gehäuse festgelegt werden kann und über ein Verriegelungselement axial verriegelt werden kann.
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Schließlich ist anhand der
DE 203 01 759 U1 ein Schraubwerkzeug mit einer motorischen Antriebseinrichtung zur Drehbetätigung einer Schraubspindel und einer Abstützeinrichtung zur Einleitung eines Reaktionsmoments der Drehbetätigung in eine Abstützung bekannt geworden, wobei die Abstützeinrichtung ein Klemmelement aufweist, welches eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Werkzeugarms des Schraubwerkzeugs aufweist und das Klemmelement mit einem Stützarm lösbar koppelbar ist, der zum lösbaren Eingriff mit der Abstützung ausgebildet ist.
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Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Schraubwerkzeug mit einer motorischen Antriebseinrichtung zu schaffen, welches vom Benutzer manuell geführt werden kann und den Benutzer körperlich deutlich entlastet, kostengünstig hergestellt werden kann und einfach an verschiedene Abstützungen angepasst werden kann.
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Die Erfindung weist zur Lösung dieser Aufgabe die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Die Erfindung schafft ein Schraubwerkzeug mit einer motorischen Antriebseinrichtung zur Drehbetätigung einer Schraubspindel und einer Abstützeinrichtung zur Einleitung eines Reaktionsmoments der Drehbetätigung in eine Abstützung, wobei die Abstützeinrichtung ein Klemmelement aufweist, welches eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Werkzeugarms des Schraubwerkzeugs aufweist und das Klemmelement mit einem Stützarm lösbar koppelbar ist, der zum lösbaren Eingriff mit der Abstützung ausgebildet ist, wobei das Schraubwerkzeug ein kreisscheibenförmiges Rastelement mit im Winkelabstand zueinander angeordneten Ausnehmungen aufweist, die im Bereich einer Flachseite des Rastelements angeordnet sind und eine Ausnehmung mit einem am Stützarm vorgesehenen auskragenden Vorsprung zur Übertragung des Reaktionsmoments auf den Stützarm in lösbaren Eingriff bringbar ist und am Stützarm eine mit der Abstützung in lösbaren Eingriff bringbare Aufnahme angeordnet ist.
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Zur Bildung des erfindungsgemäßen Schraubwerkzeugs kann als Ausgangsbasis ein kostengünstiges, handelsübliches, zur manuellen Handhabung vorgesehenes Schraubwerkzeug verwendet werden, das der Benutzer üblicherweise durch Greifen des Werkzeugarms des Schraubwerkzeugs manuell führt. Ein solches Schraubwerkzeug kann zum erfindungsgemäßen Schraubwerkzeug weitergebildet werden, indem eine Abstützeinrichtung mit einem Klemmelement hinzugefügt wird, welches eine Ausnehmung zur Aufnahme des Werkzeugarms des Schraubwerkzeugs aufweist und das Klemmelement mit einem Stützarm lösbar gekoppelt wird, der zum lösbaren Eingriff mit einer Abstützung ausgebildet ist.
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Bei der Abstützung kann es sich beispielsweise um ein ortsfestes Bauteil benachbart zu dem Bauteil handeln, welches mit dem erfindungsgemäßen Schraubwerkzeug verschraubt wird. Als Beispiel sei hier ein Federbein im Vorderbau einer Fahrzeugkarosserie genannt, das mit drei Verschraubungen an der Karosserie festgelegt wird. In diesem Fall dient das Federbeinauge als Abstützung für die Aufnahme des Schraubwerkzeugs. Ein am Stützarm vorgesehenes Bauteil in der Form beispielsweise einer als Rohrstutzen ausgebildeten Aufnahme kann mit dem ortsfesten Bauteil in Eingriff gebracht werden.
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Das beim Verschrauben des zu verschraubenden Bauteils entstehende Reaktionsmoment wird dann vom Werkzeugarm in das Klemmelement geleitet, vom Klemmelement in den Stützarm eingeleitet und vom Stützarm in die Abstützung eingeleitet. Der das erfindungsgemäße Schraubwerkzeug handhabende Benutzer muss nur dafür sorgen, dass der Stützarm mit der Abstützung in lösbaren Eingriff gebracht wird und die Schraubspindel, beziehungsweise ein an der Schraubspindel angeordnetes Werkzeug, beispielsweise ein Werkzeug mit einem Innensechskant, mit der zu verschraubenden Mutter oder dem zu verschraubenden Gewindebolzen in Eingriff gebracht wird.
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Sobald der Benutzer die motorische Antriebseinrichtung in Gang setzt, wird der Gewindebolzen oder die Mutter mit dem Gegengewinde verschraubt und das Reaktionsmoment abgestützt, wie es vorstehend erläutert wurde, so dass nicht mehr der Benutzer das Reaktionsmoment aufnehmen muss. Die Antriebseinrichtung kann elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden oder eine andere Energieform nutzen.
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Es ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Ausnehmung des Klemmelements an einem Flansch angeordnet ist, der weitgehend im rechten Winkel zu einer mit dem Flansch einstückig ausgebildeten Wand des Klemmelements angeordnet ist und die Wand eine Ausnehmung zum Durchtritt der Schraubspindel aufweist. Damit kann das Klemmelement platzsparend in unmittelbarer Nähe zum Schraubwerkzeug angebracht werden, ohne dass es beim Arbeiten mit dem Schraubwerkzeug in unvorteilhafter Weise in den Handhabungsbereich des Schraubwerkzeugs eingreift, indem es beispielsweise vom Schraubwerkzeug absteht. Auf diese Weise kann das Klemmelement in unmittelbarer Nähe des die Schraubspindel aufnehmenden Kopfes des Schraubwerkzeugs angeordnet werden.
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Im Rahmen der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Schraubwerkzeug ein kreisscheibenförmiges Rastelement mit mindestens einer Ausnehmung aufweist, die im Bereich einer Flachseite des Rastelements angeordnet ist und mit einem am Stützarm vorgesehenen Vorsprung in lösbaren Eingriff bringbar ist. Durch die flache Ausbildung des kreisscheibenförmigen Rastelements ist es möglich, das Rastelement platzsparend innerhalb einer Ausnehmung des Stützarms anzuordnen und den Vorsprung des Stützarms in der Ausnehmung anzuordnen, so dass das Reaktionsmoment über das Rastelement und den Vorsprung in den Stützarm eingeleitet werden kann.
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Das Rastelement kann mit mehreren, an der Flachseite des Rastelements in gleichem Winkelabstand oder in unterschiedlichem Winkelabstand angeordneten Ausnehmungen versehen sein, so dass der Stützarm mit seiner Aufnahme, die sich an der Abstützung abstützt, hinsichtlich seiner Drehwinkellage relativ zum Werkzeugarms des Schraubwerkzeugs verschieden positioniert werden kann.
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Dadurch kann die Aufnahme des Stützarms an verschiedenen Abstützungen angeordnet werden, indem das Rastelement aus seiner mit dem Vorsprung des Stützarms verrasteten Stellung gelöst wird und der Stützarm relativ zum Rastelement verdreht wird, bis die Aufnahme des Stützarms mit einer geeigneten Abstützungen in Eingriff gebracht werden kann und dann das Rastelement wieder mit dem Vorsprung des Stützarms in Eingriff gebracht wird und somit das Reaktionsmoment wieder übertragen werden kann. Durch diese Ausbildung kann der Benutzer des erfindungsgemäßen Schraubwerkzeugs jederzeit eine geeignete Abstützung auswählen.
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Auch das Rastelement besitzt eine mittige Durchgangsöffnung zum Durchtritt der Schraubspindel und trägt so zu einer platzsparenden Konfiguration bei.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Stützarm einen mit einer langgestreckten Durchtrittsöffnung ausgebildeten ovalen Körper mit einem umlaufenden Rand aufweist, an dessen Innenumfang ein nach innen auskragender Vorsprung in der Form beispielsweise einer Klinke angeordnet ist und der Stützarm einstückig an einer Stirnseite des Körpers angeordnet ist. Auf diese Weise kann das Rastelement mit seiner mindestens einen Ausnehmung innerhalb der langgestreckten Durchtrittsöffnung angeordnet werden und in der Durchtrittsöffnung relativ zum ovalen Körper verschoben werden, so dass die Ausnehmung mit dem auskragender Vorsprung in Eingriff gebracht werden kann, wobei in dieser Eingriffsstellung das Reaktionsmoment übertragen werden kann, und das Rastelement aus dem Eingriff mit dem Vorsprung des ovalen Körpers gelöst werden kann, wobei in dieser Stellung die Drehwinkellage des Stützarms relativ zum Rastelement und zur Schraubspindel verändert werden kann, wie dies vorstehend bereits ausgeführt wurde.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Schraubwerkzeug einen kreisscheibenförmigen, mit einer Durchgangsöffnung zum Durchtritt der Schraubspindel ausgebildeten Abstandshalter auf, der mit Gewindebohrungen zur Aufnahme von Schraubbolzen zur Festlegung des Abstandshalters an dem Klemmelement versehen ist. Das Rastelement kann ebenfalls mittels Schraubbolzen an dem Abstandshalter festgelegt werden, der seinerseits an dem Klemmelement festgelegt werden kann.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es zur einfachen Handhabung des erfindungsgemäßen Schraubwerkzeugs vorgesehen, dass das Schraubwerkzeug einen mit einer Ausnehmung zur Aufnahme des Werkzeugarms des Schraubwerkzeugs ausgebildeten Handgriff aufweist, der mittels Schraubbolzen an einem Flansch des Klemmelements festgelegt werden kann und so einen Klemmsitz zur Aufnahme des Werkzeugarms ausbildet. Auf diese Weise kann der Benutzer das erfindungsgemäße Schraubwerkzeug mit einer Hand am Werkzeugarm und mit der anderen Hand am Handgriff führen und genau am Werkstück positionieren. So positioniert kann der Benutzer die motorische Antriebseinrichtung in Betrieb setzen und mit der Schraubspindel den Gewindebolzen beziehungsweise die Mutter anziehen, wobei das Reaktionsmoment des Schraubvorgangs über den Stützarm in die Abstützung eingeleitet wird und nicht vom Benutzer abgestützt werden muss.
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Schließlich sieht die Erfindung auch eine Abstützeinrichtung für ein mit einer motorischen Antriebseinrichtung versehenes Schraubwerkzeug vor, wobei die Abstützeinrichtung ein Klemmelement aufweist, welches eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Werkzeugarms des Schraubwerkzeugs aufweist und das Klemmelement mit einem Stützarm lösbar koppelbar ausgebildet ist und der Stützarm zum lösbaren Eingriff mit einer Abstützung ausgebildet ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:
- 1 eine Seitenansicht eines Schraubwerkzeugs gemäß einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine Draufsichtansicht auf einen Handgriff, wie er in 1 ersichtlich ist;
- 3 eine Draufsichtansicht eines Klemmelements;
- 4 eine Draufsichtansicht auf einen Abstandshalter;
- 5 eine Draufsichtansicht auf ein Rastelement;
- 6 eine Draufsichtansicht auf einen ovalen Körper mit einem daran angeordneten Stützarm und in einer Durchtrittsöffnung angeordnetem Rastelement in Außereingriffstellung; und
- 7 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach 6, bei der sich aber das Rastelement in Eingriffsstellung befindet.
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1 der Zeichnung zeigt das Schraubwerkzeug 1 mit daran angeordneter Abstützeinrichtung 2. Wie es ohne weiteres ersichtlich ist, weist das Schraubwerkzeug 1 bei der dargestellten Ausführungsform einen langgestreckten Werkzeugarm 3 auf, mit dem die Abstützeinrichtung 2 in lösbaren Eingriff gebracht werden kann.
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Jedes für die manuelle Handhabung durch einen Benutzer ausgebildete Schraubwerkzeug besitzt einen zur Handhabung durch den Benutzer ausgebildeten Werkzeugarm beziehungsweise Werkzeuggriff, so dass die Abstützeinrichtung mittels des nachfolgend näher dargestellten Klemmelements auch an einen anderen Werkzeugarm angepasst werden kann, da hierzu lediglich die Ausnehmung des Klemmelements zur Aufnahme des Werkzeugarms an die Kontur des Werkzeugarms beziehungsweise Werkzeuggriff angepasst werden muss.
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2 der Zeichnung zeigt einen Handgriff 4 mit einer Ausnehmung 5, die an die Kontur des Werkzeugarms 3 des Schraubwerkzeugs 1 angepasst ist. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform kann der Benutzer des Schraubwerkzeugs 1 das Schraubwerkzeug am Werkzeugarm 3 mit der rechten Hand greifen und am Handgriff 4 mit der linken Hand. Durch eine einfache Drehung des Handgriffs 4 um 180 Grad ist ein Greifen des Schraubwerkzeugs am Werkzeugarm 3 mit der linken Hand und am Handgriff 4 mit der rechten Hand möglich.
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3 zeigt in einer Draufsichtansicht das Klemmelement 6 mit einem Flansch 7, der eine Ausnehmung 8 zur Aufnahme des Werkzeugarms 3 aufweist. Die Ausnehmung 8 ist bei der dargestellten Ausführungsform an die Kontur des Werkzeugarms 3 als Halbrund ausgebildet. Der Flansch 7 weist benachbart zur Ausnehmung 8 Bohrungen 9 auf, mittels derer der Handgriff 4 durch nicht näher dargestellte Schraubbolzen festgelegt werden kann.
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Im rechten Winkel zum Flansch 7 ist eine Wand 10 vorgesehen, die Bohrungen 11 zur Festlegung des näher anhand von 4 dargestellten Abstandshalters 12 aufweist. Eine Ausnehmung 13 der Wand 10 dient dem Durchtritt der Schraubspindel 14 des Schraubwerkzeugs 1.
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Der in 4 dargestellte Abstandshalter 12 weist Ausnehmungen 15 auf, die der Reduzierung der Eigenmasse der Abstützeinrichtung 2 dienen und dient der Anordnung des in 5 der Zeichnung dargestellten Rastelements 16. Die Montagestellung des Rastelements 16 zusammen mit dem Abstandshalter 12 in Verbindung mit dem Stützarm 17 ist in 6 und 7 dargestellt.
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Das in 5 dargestellte Rastelement 16 weist bei der dargestellten Ausführungsform drei Ausnehmungen 18 auf, die zum Eingriff mit dem in 6 dargestellten auskragenden Vorsprung oder Klinke 19 vorgesehen sind. Eine mittige Durchgangsöffnung 20 des Rastelements 16 dient dem Durchtritt der Schraubspindel 14. In ähnlicher Weise dient eine mittige Durchgangsöffnung 21 des Abstandshalters 12 dem Durchtritt der Schraubspindel 14. Über Gewindebohrungen 22 kann der Abstandshalter 12 an dem Klemmelement 6 festgelegt werden.
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Der in 6 und 7 dargestellte Stützarm 17 weist einen mit einer langgestreckten Durchtrittsöffnung 23 ausgebildeten ovalen Körper 24 auf, der einen umlaufenden Rand 25 aufweist und in dessen Innenraum die Durchtrittsöffnung 23 mit dem von der Innenumfangswand des umlaufenden Rands 25 auskragenden Vorsprung 19 ausgebildet ist, wobei in der Durchgangsöffnung 23 das Rastelement 16 angeordnet ist. An einer Stirnseite 26 des ovalen Körpers 24 ist der Stützarm 17 angeordnet, der eine Durchtrittsöffnung 27 zur Aufnahme der in 1 der Zeichnung dargestellten Aufnahme 28 aufweist, über die das Schraubwerkzeug an einer nicht näher dargestellten Abstützung zur Einleitung des Reaktionsmoments in die Abstützung angeordnet werden kann.
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Wie es ohne weiteres anhand von 7 der Zeichnung ersichtlich ist, befindet sich das Rastelement 16 mit der Ausnehmung 18 in Eingriffsstellung mit der Klinke 19 des Stützarms 17. In dieser Stellung sorgt eine schraubende Betätigung der Schraubspindel 14 dafür, dass das Reaktionsmoment des Schraubvorgangs über den Werkzeugarm 3 und die Ausnehmung 8 des Klemmelements 6 den Weg über das Klemmelement 6 und den Abstandshalter 12 sowie das Rastelement 16 und die Klinke 19 sowie den Stützarm 17 und die Aufnahme 28 in die nicht näher dargestellte Abstützung findet. Es bedeutet dies mit anderen Worten, dass der Benutzer das Reaktionsmoment nicht durch seine Körperkraft abstützen muss.
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Möchte der Benutzer eine andere Abstützung wählen, dann muss er lediglich die in 6 dargestellte Außereingriffstellung des Rastelements 16 und der Klinke 19 herbeiführen, indem er das Rastelement 16 in der Durchtrittsöffnung 23 axial verschiebt, bis sich die Klinke 19 aus der Eingriffsstellung mit der Ausnehmung 18 löst und die Abstützeinrichtung 2 die in 6 ersichtliche Stellung zwischen dem Rastelement 16 und dem Stützarm 17 einnimmt. In dieser Stellung kann der Benutzer den Stützarm 17 um 120 Grad oder 240 Grad drehen und den Stützarm 17 wieder relativ zum Rastelement 16 verlagern, bis sich wieder die in 7 der Zeichnung ersichtliche Stellung zwischen Rastelement 16 und Klinke 19 einstellt und das Reaktionsmoment aus dem Schraubvorgang über eine andere der drei Ausnehmungen 18 und die Klinke 19 auf die Aufnahme 28 und von dort in die nicht näher dargestellte Abstützung eingeleitet wird.
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Hinsichtlich im Einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im Übrigen ausdrücklich auf die Einsprechende Zeichnung verwiesen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schraubwerkzeug
- 2
- Abstützeinrichtung
- 3
- Werkzeugarm
- 4
- Handgriff
- 5
- Ausnehmung
- 6
- Klemmelement
- 7
- Flansch
- 8
- Ausnehmung
- 9
- Bohrungen
- 10
- Wand
- 11
- Bohrungen
- 12
- Abstandshalter
- 13
- Ausnehmung
- 14
- Schraubspindel
- 15
- Ausnehmung
- 16
- Rastelement
- 17
- Stützarm
- 18
- Ausnehmung
- 19
- auskragender Vorsprung, Klinke
- 20
- Durchgangsöffnung
- 21
- Durchgangsöffnung
- 22
- Gewindebohrung
- 23
- Durchtrittsöffnung
- 24
- ovaler Körper
- 25
- umlaufende Rand
- 26
- Stirnseite
- 27
- Durchtrittsöffnung
- 28
- Aufnahme
