DE102015205122A1 - Schraubendreher - Google Patents

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    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/18Devices for illuminating the head of the screw or the nut

Abstract

Es wird ein Schraubendreher mit – einem eine Längsachse (5) aufweisenden Griff (3), – der an seinem einen Ende eine sich in Richtung der Längsachse (5) erstreckende Bitaufnahme (13) oder eine sich in Richtung der Längsachse (5) erstreckende Schraubklinge aufweist, vorgeschlagen. Er zeichnet sich dadurch aus, dass in dem Griff (3) eine die Bitaufnahme (13) oder die Schraubklinge gegenüber dem Griff (3) in Rotation versetzende Antriebseinrichtung (23) vorgesehen ist, die – einen Motor (25) und – einen Freilauf (31) aufweist, über den der Motor (25) mit der Bitaufnahme (13) oder der Schraubklinge koppelbar ist, wobei – der Freilauf (31) so ausgelegt ist, dass er bei Einleitung eines manuellen Drehmoments in die Bitaufnahme (13) oder die Schraubklinge über den Griff (3) den Motor (25) von diesem Drehmoment entlastet, – wobei die Antriebseinrichtung (23) außerdem eine Drehmomentbegrenzung aufweist, mittels derer das Antriebsmoment des Motors (25) auf die Bitaufnahme (13) oder die Klinge begrenzt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schraubendreher gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Schraubendreher sind bekannt. Sie dienen dazu, Schrauben festzuziehen oder zu lösen. Die Schrauben sind üblicherweise mit einem Kopf versehen, der eine Eingriffskontur aufweist, in die ein Bit oder eine Schraubklinge eingreift. Bekannt sind auch Schrauben ohne Kopf, die an einem Ende eine Eingriffskontur aufweisen und als Madenschrauben bezeichnet werden. Derartige bekannte Schraubendreher zeichnen sich dadurch aus, dass die Schrauben über ein in einen Griff des Schraubendrehers eingeleitetes manuelles Drehmoment festgezogen oder auch gelöst werden. Dabei ist es insbesondere möglich, beim Festziehen derartiger Schrauben das Drehmoment sehr feinfühlig zu dosieren. Dies ist insbesondere bei Schrauben mit einem kleinen Schaftdurchmesser von ≤ 1,6 mm wesentlich. So kann nämlich ein ungewolltes Abreißen der Schraube leicht vermieden werden. Elektrisch betriebene Schraubendreher sind ebenfalls bekannt. Sie dienen dazu, das Festziehen beziehungsweise Lösen von Schrauben zu erleichtern. In vielen Fällen sind angetriebene Schraubendreher mit einer Drehmomentbegrenzung ausgestattet, die dazu dient, das auf eine Schraube ausgeübte Drehmoment auf einen gewünschten Wert zu begrenzen. Es hat sich herausgestellt, dass derartige Schraubendreher sich nicht feinfühlig genug einstellen lassen. Andererseits sind manuell verwendete übliche Schraubendreher bei einer hohen Zahl von Schraubverbindungen in der Anwendung nachteilig, weil deren Einsatz ermüdend und zeitraubend ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schraubendreher zu schaffen, der einerseits ein rasches und ermüdungsfreies Festziehen und Lösen von Schrauben ermöglicht, andererseits aber auch eine sehr feinfühlige Arbeitsweise erlaubt.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Schraubendreher geschaffen, welcher die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Der erfindungsgemäße Schraubendreher weist einen sich entlang seiner Längsachse erstreckenden Griff auf, der dazu dient, den Schraubendreher festzuhalten und in diesen ein Drehmoment einzuleiten. An einem Ende des Griffs ist eine sich in Richtung der Längsachse erstreckende Bitaufnahme vorgesehen, oder eine sich in dieser Längsachse erstreckende Schraubklinge, wobei mit dem Begriff Schraubklinge eine übliche Klinge eines Schraubendrehers angesprochen wird, die beispielsweise in einen Schlitz einer Schraube eingreift. Mit diesem Begriff erfasst sind auch Klingen für Kreuzschlitzschrauben, Inbusschrauben, Torx-Schrauben oder dergleichen, schließlich auch derartige Klingen, die mittels eines Mehrkants einen entsprechend komplementär ausgestalteten Schraubenkopf oder eine Mutter umgreifen, um ein Drehmoment ausüben zu können. Der Schraubendreher zeichnet sich dadurch aus, dass er in dem Griff eine Antriebseinrichtung aufweist, mit deren Hilfe die Bitaufnahme oder Schraubenklinge gegenüber dem Griff in Rotation versetzbar ist, um ein Drehmoment auf eine Schraube, oder, wie oben dargelegt, eine Mutter, ausüben zu können, entweder um diese festzuziehen oder zu lösen. Die Antriebseinrichtung weist einen Motor auf, der in der Regel elektrisch angetrieben sein kann, sowie einen Freilauf, über den der Motor mit der Bitaufnahme oder Schraubklinge koppelbar ist. Dabei ist der Freilauf so ausgelegt, dass er bei Einleitung eines manuellen Drehmoments in die Bitaufnahme oder die Schraubklinge den Motor von der Bitaufnahme oder der Schraubklinge entkoppelt. Schließlich zeichnet sich der Schraubendreher dadurch aus, dass die Antriebseinrichtung eine Drehmomentbegrenzung aufweist, mittels derer das Abtriebsmoment, welches auf die festzuziehende oder zu lösende Schraube wirkt, auf einen gewünschten Wert begrenzbar ist, der unter dem Abreißmoment der Schraube liegt. Wird das gewünschte maximale Drehmoment erreicht, bleibt der Motor stehen, ohne dass ein weiter erhöhtes Drehmoment aufgebaut wird. Durch den Motor der Antriebseinrichtung ist es möglich, eine Schraube festzuziehen, bis das von der Drehmomentbegrenzung vorgegebene maximale Drehmoment erreicht ist. In dieser Phase wird die Schraube rasch, ohne manuelle Betätigung, auch ohne Umgreifen und ohne Ermüdung des Benutzers festgeschraubt. Bei Erreichen des maximalen Drehmoments bleibt der Motor stehen. Der Benutzer kann nun den Schraubendreher manuell weiterdrehen und ein über das von der Drehmomentbegrenzung vorgegebene Drehmoment hinausgehendes Drehmoment sehr feinfühlig auf die Schraube ausüben. Durch den Freilauf ist während des Aufbringens eines manuellen Drehmoments die Bitaufnahme oder die Schraubklinge von dem Motor entkoppelt, sodass dieser beim weiteren Betätigen des Schraubendrehers nicht in Mitleidenschaft gezogen werden kann. Der Schraubendreher ist insbesondere für Schrauben mit einem Gewinde von ≤ 2,5 mm, insbesondere von ≤ 1,6 mm, besonders bevorzugt einsetzbar. Durch das manuelle endgültige, feinfühlige Festziehen der Schrauben wird verhindert, dass die Schraube abgerissen wird.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Schraubendrehers zeichnet sich dadurch aus, dass der Freilauf doppelt wirkend ist, sodass die oben beschriebenen Vorteile nicht nur beim Festziehen, sondern auch beim Lösen einer Schraube genutzt werden können. Sollte eine Schraube beziehungsweise Mutter durch Verschmutzung oder Rost festsitzen, wird das von dem Motor aufgebrachte Drehmoment auf einen Wert unterhalb des Abreißmoments begrenzt, sodass ein Benutzer ein Lösungsmoment auf die Schraube beziehungsweise Mutter manuell sehr feinfühlig aufbringen und so ein ungewolltes Abreißen verhindern kann.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Schraubendrehers zeichnet sich dadurch aus, dass die Antriebseinrichtung ein Getriebe aufweist, welches eine Rotation einer Schraube beim Festziehen oder beim Lösen ermöglicht, die schneller ist, als beim manuellen Festziehen.
  • Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Schraubendrehers, der sich durch einen Schaltring einer Schalteinrichtung auszeichnet, durch den der Motor der Antriebseinrichtung des Schraubendrehers aktiviert werden kann, vorzugsweise rechts- oder linksdrehend.
  • Weitere Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung wird im Folgenden der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schraubendrehers;
  • 2 einen Längsschnitt durch den Schraubendreher gemäß 1;
  • 3 einen Querschnitt durch den Schraubendreher gemäß 1 entlang der Linie III-III;
  • 4 eine Explosionsdarstellung des Schraubendrehers und
  • 5 einen Querschnitt durch den Schraubendreher gemäß 1 entlang der Linie V-V.
  • 1 zeigt einen Schraubendreher 1 in Seitenansicht. Er weist einen Griff 3 auf, der sich in Richtung einer Längsachse 5 erstreckt. Der Griff 3 des hier dargestellten Ausführungsbeispiels weist eine im Wesentlichen tonnenförmig ausgebildete konvex ausgelegte Kraftdrehzone 7 mit einem ersten Außendurchmesser sowie eine sich nach links anschließende sogenannte Zwirbelzone 9 und rechts von der Kraftdrehzone 7 einen glatten Abschlussbereich 11 auf, der auch bei Aufbringung einer Druckkraft leicht in der Hand eines Benutzers gleitet und eine zu hohe mechanische Belastung der Handinnenfläche vermeidet.
  • Links an die Zwirbelzone 9 des Griffs 3 schließt sich ein gegenüber dem Griff 3 drehbeweglich gelagerter Bereich mit einer Bitaufnahme 13 an. Es kann hier auch unmittelbar an dem Griff 3 ein gegenüber diesem drehbar ausgebildeter Abschnitt mit einer Schraubklinge der oben erwähnten Art vorgesehen sein, die sich in Richtung der Längsachse 5 erstreckt. Die Bitaufnahme 13 ist koaxial zur Längsachse 5 angeordnet.
  • In dem linken Bereich der Zwirbelzone 9 ist hier in die Außenfläche 15 des Griffs 3 eine Abflachung 17 vorgesehen, die als Abrollschutz dient, also verhindert, dass der Schraubendreher 1 auf einer leicht schrägen Oberfläche rollt und auf den Boden fällt.
  • Die Außenfläche des Griffs 3 kann auch mit besonders griffigen Materialien komplett oder bereichsweise versehen sein, sodass er besonders gut in der Hand liegt und ein relativ hohes Drehmoment übertragen werden kann. Insbesondere kann auch ein handelsüblicher Griff 3 eines Schraubendrehers 1 in Zusammenhang mit dem hier beschriebenen Schraubendreher 1 Verwendung finden. Der Griff 3 ist schließlich vorzugsweise insgesamt ergonomisch ausgebildet, sodass ein ermüdungsfreies und kräftesparendes Arbeiten mit dem Schraubendreher 1 der hier beschriebenen Art möglich ist.
  • Die hier beschriebene Außenkontur des Griffs 3 ist für die Erfindung letztlich nicht von Bedeutung. Entscheidend ist, dass der Schraubendreher 1 einen im Großen und Ganzen zylindrischen Griff 3 mit einer Längsachse 5 aufweist und einen dazu axial versetzten und koaxial angeordneten Abschnitt, der gegenüber dem Griff 3 drehbar ist, also eine Relativdrehung durchführen kann, wobei die Drehachse der Relativdrehung mit der Längsachse 5 zusammenfällt. Dieser drehbare Abschnitt weist eine Bitaufnahme 13 auf oder ist unmittelbar mit einer Schraubklinge versehen.
  • Der Griff 3 ist mit einer Schalteinrichtung 19 versehen, mittels derer ein die Relativdrehung des linken Abschnitts des Schraubendrehers 1 bewirkender Antrieb aktiviert wird. Üblicherweise werden in Zusammenhang mit motorbetriebenen Schraubeinrichtungen als Schalteinrichtung Druckschalter, Kippschalter, Wippschalter, Schiebeschalter oder dergleichen verwendet. Die hier dargestellte Schalteinrichtung 19 des Schraubendrehers 1 weist vorzugsweise einen Schaltring 21 auf, wobei mit Schaltring 21 auch ein Ringsegment bezeichnet wird, welches sich nur über einen begrenzten Umfangsbereich des Griffs 3 erstreckt. Um eine leichte Bedienbarkeit der Schalteinrichtung 19 zu ermöglichen, erstreckt sich der Schaltring 21 vorzugsweise über einen weiten Umfangsbereich des Griffs 3, damit dieser möglichst in allen Drehpositionen des Schraubendrehers 1 aus von einem Benutzer bedienbar, also in Umfangsrichtung verlagerbar ist. Mit Umfangsrichtung wird hier eine Richtung angesprochen, die vorzugsweise im Wesentlichen koaxial zur Längsachse 5 verläuft.
  • 2 zeigt den Schraubendreher 1 gemäß 1 im Längsschnitt, wobei die Schnittebene so angeordnet ist, dass in dieser die Längsachse 5 liegt. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
  • Diese Darstellung des Schraubendrehers 1 lässt erkennen, dass innerhalb des Griffs 3 eine Antriebseinrichtung 23 angeordnet ist. Diese umfasst einen Motor 25, der hier vorzugsweise als Elektromotor ausgebildet ist und von einem Energiespeicher 27 mit elektrischer Energie versorgt wird. Grundsätzlich ist auch eine Kabelverbindung zwischen dem Motor 25 und einer Energiequelle möglich. Bevorzugt wird jedoch das hier dargestellte Ausführungsbeispiel, welches sich durch einen in den Schraubendreher 1, vorzugsweise in dem Griff 3, integrierten Energiespeicher 27 auszeichnet, der insbesondere als wieder aufladbarer Akkumulator realisiert ist. Selbstverständlich können stattdessen auch austauschbare Batterien verwendet werden. Im Übrigen ist insbesondere vorgesehen, dass der Akkumulator bei Bedarf ausgetauscht werden kann.
  • Der Motor 25 kann gezielt mit Energie aus dem Energiespeicher 27 versorgt werden. Hierzu ist die Schalteinrichtung 19 vorgesehen, die den Motor 25 bei Bedarf mit Energie versorgt und die vorzugsweise auch so ausgelegt werden kann, dass ein Rechts- beziehungsweise Linkslauf des Motors, und damit ein Rechts- beziehungsweise Linkslauf eines in die Bitaufnahme 13 eingesetzten Bits beziehungsweise einer Schraubklinge ermöglicht wird.
  • Um einen Austausch des Energiespeichers 27 zu ermöglichen, ist der Abschlussbereich 11 des Griffs 3 als abnehmbare Kappe realisiert. Der Motor 25 wirkt hier über ein Getriebe 29 und insbesondere über einen Freilauf 31 auf die Bitaufnahme 13. Während bei dem hier beschriebenen Schraubendreher 1 der Freilauf 31 zwingend erforderlich ist, kann insbesondere bei entsprechenden Regelungsmöglichkeiten der Drehzahl des Motors 25 auf ein Getriebe 29 verzichtet werden.
  • Das hier dargestellte Getriebe 29 ist als, vorzugsweise zweistufiges, Planetengetriebe ausgebildet. Dieses zeichnet sich durch eine sehr kompakte und – in Richtung der Längsachse 5 gesehen – kurze Bauform aus. Überdies ist es möglich, das Übersetzungsverhältnis zwischen der Drehzahl des Motors 25 und der der Bitaufnahme 13 in einem weiten Rahmen festzulegen.
  • Die Schalteinrichtung 19 weist, wie aus der Schnittdarstellung ersichtlich, noch weitere Bauteile auf. Hier ist eine insbesondere als Platinenbaugruppe 33 ausgebildete Bauteilträgereinheit zu erkennen, auf die unten näher eingegangen wird.
  • Die Schnittdarstellung gemäß 2 lässt noch erkennen, dass die Bitaufnahme 13 einen in Richtung der Längsachse 5 verlaufenden und koaxial zu dieser angeordnete Aufnahmebereich 35 für ein Bit, einen in radialer Richtung zur Längsachse 5 verlaufenden Kragen 37 sowie einen Achsstummel 39 aufweist. Dieser ist – in Richtung der Längsachse 5 gesehen – so kurz ausgebildet, dass er lediglich in den Freilauf 31 eingreift und nicht in das Getriebe 29 eingreift. Dies ermöglicht eine sehr kurze und kompakte Bauform.
  • Die Schnittdarstellung gemäß 2 zeigt noch, dass der Griff 3 einen Grundkörper 41 aufweist, der den Innenraum 43 des Griffs 3, in welchem die Antriebseinrichtung 23 untergebracht ist, umgibt und der außerdem den Schaltring 21 in einer geeigneten Ausnehmung, hier umlaufenden Nut 45, aufnimmt. Die in Umfangsrichtung verlaufende Nut 45 ist so lang, dass sie den Schaltring 21 aufnehmen kann. Sollte dieser als Ringsegment ausgebildet sein, kann die Nut 45 entsprechend kurz – in Umfangsrichtung gesehen – ausgebildet sein. Die Nut 45 muss in allen Fällen so lang ausgebildet sein, dass der Schaltring in dieser so weit verlagerbar ist. Dass er einen Schaltvorgang bewirken kann. Darauf wird unten näher eingegangen.
  • Die Bitaufnahme 13 des Schraubendrehers 1 ist von einem Gehäuse 47 umgeben, sodass die Bitaufnahme 13 sicher gehalten wird, sich eine ansprechende äußerliche Gestaltung des Schraubendrehers 1 ergibt und im Übrigen die Bitaufnahme 13 abgedeckt ist.
  • 3 zeigt einen Querschnitt durch den Schraubendreher 1 entlang der in 1 wiedergegebenen Linie III-III. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
  • Die in 3 gewählte Schnittebene ist so ausgerichtet, dass auf dieser die Längsachse 5 senkrecht steht.
  • In 3 ist der Schraubendreher 1 erkennbar. Oben und unten sind die Abflachungen 17 zu sehen, die ein Wegrollen des Schraubendrehers 1 verhindern. 3 zeigt den Achsstummel 39 der Bitaufnahme 13, der in den Freilauf 31 hineinragt. Dieser umfasst eine Anzahl, hier vorzugsweise drei auch als Klemmrollen bezeichnete Wälzkörper 49, die mit einer Anzahl von Klemmbacken 51 zusammenwirken. Hier sind in Abstimmung auf die Anzahl der Wälzkörper 49 drei Klemmbacken 51 vorgesehen. Die Wälzkörper 49 und Klemmbacken 51 sind innerhalb eines geschlossenen Rings 53 des Freilaufs 31 angeordnet. Die Innenabmessungen des Rings 53 sind so gewählt, dass die Wälzkörper 49 und die Klemmbacken 51 in einem Ringbereich zwischen der Innenfläche des Rings 53 und der Außenseite des Achsstummels 39 angeordnet sind. Die Klemmbacken 51 sind im weitesten Sinne als Ringsegmente ausgebildet, deren in Umfangsrichtung gemessene Größe so gewählt ist, dass zwischen den – in Umfangsrichtung gesehenen – in gleichem Abstand angeordneten Klemmbacken 51 jeweils ein Freiraum verbleibt, in dem die Wälzkörper 49 angeordnet sind. Die Klemmbacken 51 sind mit einem hier nicht sichtbaren, in 4 dargestellten Ringkörper verbunden, der koaxial zur Längsachse 5 angeordnet ist und von dem Motor 25 in Rotation versetzt wird, sobald der Motor 25 mit Energie versorgt wird. Bei einer Rotation des Ringkörpers laufen die Klemmbacken 51 auf einer Kreisbahn um die Längsachse 5 um. Die drei Wälzkörper 49 sind achsparallel zur Längsachse 5 des Schraubendrehers 1 angeordnet und werden von den Klemmbacken 51 mitgenommen, sodass sie ebenfalls auf einer Kreisbahn um die Längsachse umlaufen. Die Klemmbacken 51 wirken mit der Außenfläche des Achsstummels 39 zusammen, sodass bei einer Rotation der Klemmbacken 51 ein Drehmoment des Motors 25 über die Klemmbacken 51 auf den Achsstummel 39 übertragen wird. Durch eine von dem Motor 25 veranlasste Rotation des Ringkörpers wird also über die Klemmbacken 51 der Achsstummel 39 in Rotation versetzt, damit auch die Bitaufnahme 13. Sowohl beim Festziehen einer Schraube als auch beim Lösen einer sehr festsitzenden Schraube kann das vorbestimmte maximale Drehmoment erreicht werden, welches von dem Motor 25 auf die Bitaufnahme 13, damit auch auf eine Schraube, ausgeübt werden darf. In diesem Fall bleibt der Motor 25 stehen, ohne ein erhöhtes Drehmoment auf die Bitaufnahme 13 und damit auf die Schraube auszuüben.
  • Soll nun mittels des Schraubendrehers 1 eine Schraube nach Erreichen des von dem Motor aufbringbaren maximalen Drehmoments manuell weiter festgezogen oder gelöst werden, wird der Griff 3 durch den Benutzter feinfühlig in Rotation versetzt und mit einem manuell aufgebrachten Drehmoment beaufschlagt.
  • Bei einer Drehung des Griffs 3 wird auch der drehfest mit diesem gekoppelte Sperrring 73 in Rotation versetzt. Dadurch werden die Wälzkörper 49 in einen sich verjüngenden Spalt zwischen der Innenfläche des Sperrrings 73 und der Außenfläche des Achsstummels 39 eingeklemmt, sodass in dieser Arbeitsphase ein manuelles Drehmoment auf den Achsstummel 39 und damit auf die Bitaufnahme 13 wirkt, sodass ein hier aufgenommener Bit eine Schraube in Rotation versetzt. Bei einer manuellen Drehung des Griffs 3 wird der Sperrring 73, aber auch das in dem Griff 3 drehfest gelagerte Getriebe 29 mit dem Motor 25 in Rotation versetzt.
  • Bei einer Rotation des Motors 25 und einer über das vorzugsweise vorgesehene Getriebe 29 bewirkten Rotation des Ringkörpers 65 drehen sich die Klemmbacken 51 und bewirken eine Rotation des Achsstummels 39 der Bitaufnahme 13. Durch die Auslegung des Freilaufs 31 wird in diesem Betriebszustand ausschließlich über den Motor 25, das Getriebe 29, den Ringkörper 65 und die Klemmbacken 51 ein Drehmoment auf den Abtrieb, also die Bitaufnahme 13, ausgeübt.
  • Wenn bei Erreichen des maximal vorgegebenen Drehmoments, bei dem eine Schraube noch nicht abgerissen wird, der Motor 25 stehen bleibt, kann manuell, wie oben beschrieben, ein Drehmoment auf die Bitaufnahme 13 ausgeübt werden, indem der Griff 3 manuell weitergedreht wird, damit auch der Sperrring 73. In diesem Zustand des Freilaufs 31 wird ausschließlich über den Griff 3, den Sperrring 73 und die zwischen Innenfläche des Sperrrings 73 und Außenfläche des Achsstummels 39 eingeklemmten Wälzkörper 49 ein Drehmoment auf die Bitaufnahme 13 ausgeübt. Da in diesem Betriebszustand der Klemmring 73 synchron mit dem Getriebe 29 und dem Motor 25 mitbewegt wird, ergibt sich eine Drehmomententlastung, das heißt, dass das manuell aufgebrachte und in den Griff 3 eingeleitete Drehmoment nicht zurückübertragen wird über den Freilauf 31 in das Getriebe 29 und/oder den Motor 25. Diese Drehmomententlastung während des Aufbringens eines manuellen Drehmoments auf die Bitaufnahme 13 sorgt dafür, dass während des manuellen Festschraubens oder Lösens einer Schraube kein Anteil des manuellen Drehmoments zurückgeleitet wird in das Getriebe 29 und/oder den Motor 25. Diese beiden Elemente des Schraubendrehers 1 werden dadurch vor einer Beschädigung geschützt.
  • Der Achsstummel 39 der Bitaufnahme 13 kann also nach allem mit einem von dem Motor 25 aufgebrachten Drehmoment beaufschlagt werden, sodass sich die Bitaufnahme 13 je nach Drehrichtung des Motors 25 nach rechts zum Festziehen einer Schraube oder nach links zum Lösen einer Schraube um die Längsachse 5 dreht.
  • Bei Aufbringen eines manuellen Drehmoments über eine Drehbewegung des Griffs 3 wird dieses manuelle Drehmoment auf den Achsstummel 39 der Bitaufnahme 13 übertragen, sodass sich diese in die gewünschte Richtung dreht.
  • Auf den Achsstummel 39 können also auf zwei Wege, motorisch und manuell, Drehmomente wirken, die zu einer Rotation der Bitaufnahme führen. Durch den Freilauf 31 ist gewährleistet, dass bei Einleitung eines manuellen Drehmoments in den Griff 3 durch die Drehmomententlastung des Getriebes 29 und des Motors 25 keine Schäden an der Antriebseinrichtung 23 auftreten.
  • Die Antriebseinrichtung 23 ist – wie oben erläutert – mit einer Drehmomentbegrenzung ausgestattet, sodass eine von dem Motor 25 bewirkte Rotation der Klemmbacken 51 gestoppt wird, sobald ein vorbestimmbares Abtriebsmoment auf den Achsstummel 39 ausgeübt wird. Die Drehmomentbegrenzung wird durch die Auslegung der Antriebseinrichtung 23 realisiert. Das maximale Abtriebsmoment des motorischen Antriebes wird so gewählt, dass eine mit dem Schraubendreher 1 festzuziehende Schraube nicht abreißen kann. Es sei darauf hingewiesen, dass das maximale Abtriebsmoment auch so gewählt ist, dass beim Herausschrauben einer Schraube deren Abreißen verhindert wird.
  • Der Freilauf 31 ist nach allem so ausgelegt, dass, wenn eine von dem Motor 25 veranlasste Rotation der Wälzkörper 49 und des Achsstummels 39 nach Erreichen des maximal vorgegebenen Abtriebsmoments gestoppt ist, mit dem Schraubendreher 1 manuell ein Drehmoment über den Freilauf 31 auf die Bitaufnahme 13 beziehungsweise eine hier vorgesehene Schraubklinge ausgeübt werden kann. In diesem Betriebszustand entlastet der Freilauf 31 drehmomentmäßig derart, dass ein manuell auf den Griff 3 des Schraubendrehers 1 ausgeübtes Drehmoment den Motor 25 und ein gegebenenfalls vorgesehenes Getriebe 29 nicht beschädigt. Eine Schraube kann in diesem Betriebszustand sehr gefühlvoll manuell weiter eingedreht oder gelöst werden.
  • Insgesamt zeigt sich, dass durch die Antriebseinrichtung 23 ein schnelles Einschrauben einer Schraube ohne Umgreifen mittels des Schraubendrehers 1 ermöglicht ist, dass aber lediglich ein vorgegebenes maximales Abtriebsmoment auf die Schraube wirken kann; dieses liegt unter dem Drehmoment, welches zu einer Beschädigung, insbesondere zu einem Abreißmoment der Schraube führen würde. Bei Erreichen des maximal eingestellten Abtriebsmoments wird der Achsstummel 39 von dem Motor 25 nicht weiter in Rotation versetzt. Ein weiteres Drehmoment kann aber manuell über den Griff 3 des Schraubendrehers 1 über den Freilauf 31 auf eine Schraube übertragen werden, sodass diese sehr gefühlvoll eingeschraubt oder gelöst werden kann.
  • 4 zeigt in Explosionsdarstellung den vorderen – in den 1 und 2 linken – Abschnitt des Schraubendrehers 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
  • Auf der rechten Seite von 4 sieht man den vordersten Endbereich eines Gehäuses 77, welches drehfest im Griff 3 des hier nicht dargestellten Schraubendrehers 1 angeordnet ist und das Getriebe 29 umgibt. Auf der Innenseite des Gehäuses 77 ist eine Zahnradstruktur 55 mit parallel zur Längsachse 5 verlaufenden Zähnen vorgesehen, in die eine Außenverzahnung aufweisende Zahnräder des Getriebes 29 eingreifen.
  • Bei dem in 4 dargestellten Schraubendreher 1 handelt es sich also um ein Ausführungsbeispiel, welches mit einem Getriebe 29 versehen ist.
  • Links von der Zwirbelzone 9 sind in Explosionsdarstellung die Teile eines hier vorzugsweise als zweistufiges Planetengetriebes 57 ausgelegten Getriebes 29 zu sehen. Das Planetengetriebe 57 weist auf seiner Abtriebsseite, also in 4 links, drei Zahnräder 59 auf, die durch den im Griff 3 gegebenen Motor 25 in Rotation versetzt werden und auf einer koaxial zur Längsachse 5 liegenden Kreisbahn bewegt werden. In eine zentrale Öffnung 61 der Zahnräder 59 greifen Bolzen 63. Aus 4 ist ersichtlich, dass das als Planetengetriebe 57 ausgebildete Getriebe 29 drei Zahnräder 59 aufweist, welche die Planetenräder der zweiten Stufe des zweistufigen Planetengetriebes 57 darstellen. Hier sind drei Zahnräder 59 vorgesehen, die jeweils eine zentrale Öffnung 61 aufweisen. Entsprechend sind drei Bolzen 63 vorgesehen, die in diese Öffnungen 61 eingreifen. Die Bolzen 63 sind an einem Ringkörper 65 befestigt, der sich um die Längsachse 5 dreht, wenn die Bolzen 63 derart in Rotation versetzt werden, dass sie gemeinsam mit den Zahnrädern 59 auf einer konzentrisch zur Längsachse 5 verlaufenden Kreisbahn rotieren.
  • An dem Ringkörper 65 sind auf der den Bolzen 63 gegenüberliegenden Seite drei Klemmbacken 51 drehfest angebracht, die – in Umfangsrichtung bezüglich der Mittelachse 5 gesehen – wie die Bolzen 63 äquidistant zueinander angeordnet sind, hier also in einem Winkelabstand von 120°. Der Ringkörper 65 und die Klemmbacken 51 können vorzugsweise auch einstückig ausgebildet sein.
  • Zwischen den Klemmbacken 51 liegen jeweils Wälzkörper 49, die frei drehbar im Freilauf 31 angeordnet sind, während der Motor 25 den Bithalter 13 in Rotation versetzt. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Wälzkörper 49 sowie drei Klemmbacken 51 vorgesehen.
  • Die auf einer gedachten, konzentrisch zur Längsachse 5 angeordneten Kreisbahn liegenden Wälzkörper 49 und Klemmbacken 51 umschreiben einen Freiraum 71, in welchen der Achsstummel 39 der Bitaufnahme 13 eingreift.
  • Der Ringkörper 65 liegt an einem Sperrring 73 an, der drehfest im Griff 3 gelagert ist und mindestens einen Haltearm 75, hier zwei gegenüberliegende im Wesentlichen radial zur Längsachse 5 verlaufende Haltearme 75 aufweist. Diese sind drehfest im Schraubendreher 1 festgelegt.
  • Zwischen dem radial zur Längsachse 5 verlaufenden Kragen 37 der Bitaufnahme 13 und einer in Richtung auf die Bitaufnahme 13 weisenden Anlagefläche 79 des Sperrrings 73 ist eine Lagereinrichtung 81 vorgesehen, welche eine reibungsarme Relativdrehung der Bitaufnahme 13 gegenüber dem im Griff 3 und damit im Schraubendreher 1 feststehenden Sperrring 73 ermöglicht. Hier ist ein ringförmiges Lager vorgesehen, welches einen ringförmigen Kugelkäfig 83 umfasst, in dem – vorzugsweise äquidistant in Umfangsrichtung zur Längsachse 5 gesehen – eine Anzahl von hier als Kugeln ausgebildeten Lagerelementen vorgesehen ist.
  • In 4 ist übrigens das Gehäuse 47 über der Bitaufnahme 13 weggelassen, damit die hier dargestellten Elemente besser erkennbar sind.
  • 5 zeigt einen Querschnitt durch den in 1 und 2 dargestellten Schraubendreher 1 entlang der Linie V-V in 1. Die Schnittebene ist so gewählt, dass auf dieser die Längsachse 5 senkrecht steht. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
  • 5 zeigt die Schalteinrichtung 19, die hier den Schaltring 21 aufweist, welcher konzentrisch zur in den 1 und 2 ersichtlichen Längsachse 5 des Schraubendrehers 1 angeordnet und drehbar am Griff 3 des Schraubendrehers 1 gelagert ist. In 5 ist ein Teilbereich 87 des Grundkörpers 41 des Griffs 3 zu sehen, der – im Querschnitt gesehen – im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist und eine Außenfläche 89 mit einem Außendurchmesser aufweist, der so ausgelegt ist, dass die Außenfläche 89 die Innenfläche 91 des Schaltrings 21 derart berührt, dass der Schaltring 21 gleitend an dem Teilbereich 87 des Grundkörpers 41 geführt ist.
  • Der Teilbereich 87 weist zwei gegenüberliegende Vorsprünge 93 auf, die in eine ringsegmentartige Ausnehmung 95 in der Innenfläche 91 des Schaltrings 21 eingreifen. Der Darstellung gemäß 5 sind zwei gegenüberliegende Vorsprünge 93 zu entnehmen. Möglich ist es, auch nur einen derartigen Vorsprung oder auch mehr als zwei vorzusehen. In der Ausnehmung 95 ist rechts und links von dem Vorsprung 93 jeweils ein bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Schraubenfeder ausgebildetes elastisches Element 97 vorgesehen, welches sich an einer im Wesentlichen radial verlaufenden Innenseite der Ausnehmung 95 abstützt.
  • Der Schaltring 21 ist auf dem Teilbereich 87 im oder gegen den Uhrzeigersinn gegen die Kraft der elastischen Elemente 97 drehbar, die zwischen den Seitenwänden der Ausnehmung 95 und den Seitenwänden des mindestens einen Vorsprungs 93 unter einer Vorspannung angeordnet sind. Wird also der Schaltring 21 gegen den Uhrzeigersinn verdreht, so drehen die elastischen Elemente diesen in seine in 5 wiedergegebene Ausgangslage zurück, sobald kein externes Drehmoment mehr auf diesen ausgeübt wird. Entsprechendes gilt bei einer Verdrehung des Schaltrings in der entgegengesetzten Drehrichtung.
  • Der Schaltring 21 weist einen über dessen Innenfläche 91 in Richtung auf die hier nicht dargestellte Längsachse 5 vorspringenden Schaltarm 99 auf, der drehfest mit dem Schaltring 21 verbunden ist und bei einer Drehbewegung desselben mitbewegt wird. Bei einer Drehbewegung des Schaltrings 21 gegen den Uhrzeigersinn in 5 wirkt der Schaltarm 99 mit einem ersten Schaltelement 101 zusammen. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schalteinrichtung 19 so ausgelegt, dass bei einer Drehbewegung des Schaltrings 21 gemäß 5 im Uhrzeigersinn ein zweites Schaltelement 103 betätigt wird. Die Schalteinrichtung 19 ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel also so ausgelegt, dass je nach Drehbewegung des Schaltrings 21 das erste Schaltelement 101 oder das zweite Schaltelement 103 betätigt wird. Auf diese Weise ist es möglich, je nach Drehbewegung des Schaltrings 21 eine Rotation der Bitaufnahme 13 in eine Richtung, beispielsweise im Uhrzeigersinn, oder in die entgegengesetzte Richtung, beispielsweise in Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn, rotieren zu lassen. Je nach Betätigung des Schaltrings 21 kann also eine Schraube über ein in die Bitaufnahme 13 eingesetzten Bit angezogen oder gelöst werden. Entsprechend wird eine anstelle der Bitaufnahme 13 vorgesehene Schraubklinge im Uhrzeigersinn oder in entgegengesetzter Richtung in Rotation versetzt.
  • Grundsätzlich ist es auch möglich, die Schaltelemente 101 und 103 so auszulegen, dass, je nach Relativposition des Schaltarms 99 gegenüber den Schaltelementen 101, 103, eine schnelle oder langsame Drehung der Bitaufnahme beziehungsweise einer Schraubklinge bewirkt wird.
  • Die Schaltelemente 101 und 103 sind Teil einer Platinenbaugruppe 33, die auch bei den Erläuterungen zu 2 angesprochen wurde. Diese kann außer den Schaltelementen 101 und 103 noch weitere Bauelemente aufweisen, beispielsweise zwei Kontakte 105 und 107, über die der Motor 25 mit einem Energiespeicher 27 verbunden werden kann.
  • Vorzugsweise ist der Energiespeicher 27 als Akkumulator ausgelegt. Dieser kann austauschbar und/oder wieder aufladbar sein. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf der Platinenbaugruppe 33 eine vorzugsweise als USB-Anschluss ausgebildete Kontakteinheit 109 vorgesehen, über welche der Energiespeicher 27 aufgeladen werden kann.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass bei diesem Ausführungsbeispiel der Schaltring 21 eine Ausnehmung 111 aufweist, die von einer Schutzkappe 113 abgedeckt ist. Diese wird verliersicher im Schaltring 21 gehalten, kann aber abgenommen werden, um Zugang zur Kontakteinheit 109 zu ermöglichen, um den Energiespeicher 27 wieder aufzuladen.
  • Die Platinenbaugruppe 33 kann mit einer Ladestanzanzeige ausgestattet sein, die über einen in den Griff 3 eingesetzten Lichtleiter oder über ein dort vorgesehenes transluzentes oder klares Sichtfenster erkennbar ist. Darüber hinaus kann auf der Platinenbaugruppe 33 eine Lichtquelle vorgesehen werden, die über geeignete Lichtleiter das Arbeitsfeld des Schraubendrehers 1 beleuchtet. Denkbar ist es aber auch, an der Platinenbaugruppe 33 eine Lichtquelle anzuschließen, die beispielsweise im Gehäuse 47 angeordnet und so ausgerichtet ist, dass das Arbeitsfeld des Schraubendrehers 1 beleuchtet ist.

Claims (10)

  1. Schraubendreher mit – einem eine Längsachse (5) aufweisenden Griff (3), – der an seinem einen Ende eine sich in Richtung der Längsachse (5) erstreckende Bitaufnahme (13) oder eine sich in Richtung der Längsachse (5) erstreckende Schraubklinge aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – in dem Griff (3) eine die Bitaufnahme (13) oder die Schraubklinge gegenüber dem Griff (3) in Rotation versetzende Antriebseinrichtung (23) vorgesehen ist, die – einen Motor (25) und – einen Freilauf (31) aufweist, über den der Motor (25) mit der Bitaufnahme (13) oder der Schraubklinge koppelbar ist, wobei – der Freilauf (31) so ausgelegt ist, dass er bei Einleitung eines manuellen Drehmoments in die Bitaufnahme (13) oder die Schraubklinge über den Griff (3) den Motor (25) von diesem Drehmoment entlastet, – wobei die Antriebseinrichtung (23) außerdem eine Drehmomentbegrenzung aufweist, mittels derer das Antriebsmoment des Motors (25) auf die Bitaufnahme (13) oder die Klinge begrenzt ist.
  2. Schraubendreher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (31 doppelt wirkend ist.
  3. Schraubendreher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (31) als Klemmrollenfreilauf ausgelegt ist.
  4. Schraubendreher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (23) ein Getriebe (29) und/oder einen Energiespeicher (27) aufweist.
  5. Schraubendreher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (23) eine Schalteinrichtung (19) aufweist, mittels derer der Motor (25) ein- und ausschaltbar ist.
  6. Schraubendreher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (19) so ausgelegt ist, dass der Motor (25) rechts- oder linkslaufend einschaltbar ist.
  7. Schraubendreher nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (19) einen mittels eines manuell eingeleiteten Drehmoments drehbaren Schaltring (21) aufweist.
  8. Schraubendreher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltring (21) durch mindestens ein elastisches Element (97) in seine Ausgangslage drängbar ist, wenn kein äußeres Drehmoment auf ihn einwirkt.
  9. Schraubendreher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Griff (3) ergonomisch ausgestaltet ist.
  10. Schraubendreher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Arbeitsfeldbeleuchtung.
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