DE102017109117A1

DE102017109117A1 - Schraubendreher und Verfahren zum Anziehen einer Schraube

Info

Publication number: DE102017109117A1
Application number: DE102017109117.3A
Authority: DE
Inventors: Holger Knaust; Stefan Häringer; Andreas BEH
Original assignee: Wiha Werkzeuge GmbH
Current assignee: Wiha Werkzeuge GmbH
Priority date: 2017-04-27
Filing date: 2017-04-27
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2037-04-28
Also published as: DE102017109117B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schraubendreher (1) mit einem sich entlang einer Längsachse des Schraubendreher (1) erstreckenden Griff (2), der an seinem einen Ende eine sich ebenfalls in Richtung der Längsachse erstreckende Werkzeugeinheit (3) aufweist, und einer Antriebsvorrichtung (4) mit einem Motor (10) und einer Lastmomentsperre (7), über den der Motor (10) mit der Werkzeugeinheit (3) koppelbar ist, wobei der Schraubendreher (1) zwischen einer Einkoppelstelle der Lastmomentsperre (7) und der Werkzeugeinheit (3) eine Drehmomentbegrenzung aufweist, wobei die Drehmomentbegrenzung derart eingerichtet ist, dass der Begrenzungswert größer als ein maximales Abtriebsmoment der Antriebsvorrichtung (4) ist (vgl. Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraubendreher mit einem eine Längsachse aufweisenden Griff, der an seinem einen Ende eine sich in Richtung der Längsachse erstreckende Werkzeugeinheit aufweist, und einer Antriebsvorrichtung mit einem Motor und einer Lastmomentsperre, über die der Motor mit der Werkzeugeinheit koppelbar ist.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Anziehen einer Schraube mittels eines Schraubendrehers.
Schraubendreher der eingangs erwähnten Art sind bereits bekannt. Diese weisen jedoch beispielsweise den Nachteil auf, dass ein Abtriebsmoment einer Antriebsvorrichtung, das auf eine Schraube wirkt, nicht ausreichend genau eingestellt werden kann bzw. die Gefahr besteht, dass durch eine Fehlbedienung ein zu großes Drehmoment durch die Werkzeugeinheit auf die Schraube übertragen wird. Dies kann zum Beispiel zum Abreißen eines Schraubenkopfes der eingeschraubten Schraube oder einer Beschädigung eines Werkstücks führen, in welches die Schraube eingeschraubt wird.
Ferner dürfen derartige Schraubendreher bei Arbeiten an Gegenständen oder Anlagen mit Stromanschluss nicht immer verwendet werden. Insbesondere ist es verboten mit herkömmlichen Schraubendrehern der eingangs erwähnten Art, also zum Beispiel herkömmlichen Akkuschraubern, an elektrischen Leitungen zu arbeiten, da hierbei die Gefahr besteht, dass eine elektrische Leitung mittels einer Schraube durchbohrt oder abgequetscht wird, da ein zu großes Abtriebsmoment mittels des Antriebs des Schraubendrehers auf die Schraube übertragen wird, wenn diese fest angezogen wird.
Ferner weisen herkömmliche Schraubendreher der eingangs erwähnten Art den Nachteil auf, dass ein Einschrauben kleiner Schrauben, d.h. Schrauben für ein relativ langes Gewinde, wie beispielsweise die Befestigungsschrauben von Schneidplatten bei Fräswerkzeugen, damit nicht oder nur sehr schwierig möglich ist. Die Befestigungsschrauben sind in der Regel verhältnismäßig klein proportioniert. Dies ist auf eine geringe Stärke der Platten zurückzuführen ist, in welche die Schrauben eingeschraubt werden sollen, ohne diese zu durchbohren.
Andererseits ist es mühselig, Schrauben ohne Motorunterstützung ausschließlich von Hand in ein passendes Gewinde einzuschrauben, da dies häufig einen großen Kraft- und Zeitaufwand bedeutet. Des Weiteren ist auch bei einem manuellen Einschrauben per Hand nicht auszuschließen, dass ein zu großes Drehmoment auf eine Schraube übertragen wird.
Ein weiteres Problem bei Arbeiten an elektrischen Bauteilen kann darin bestehen, dass der Benutzer eines herkömmlichen Schraubendrehers der Gefahr von Spannungsdurchschlägen ausgesetzt ist, die zu erheblichen Verletzungen des Benutzers führen können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die zuvor genannten Nachteile vorbekannter Schraubendreher auszuräumen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale von Anspruche 1 vorgesehen.
Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe bei einem Schraubendreher der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, dass der Schraubendreher zwischen, insbesondere einer Einkoppelstelle, der Lastmomentsperre und der Werkzeugeinheit eine Drehmomentbegrenzung aufweist, deren Begrenzungswert größer als ein maximales Abtriebsmoment der Antriebsvorrichtung eingerichtet ist. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion eines Schraubendrehers ist es möglich, dass eine Schraube zunächst mit der Kraft einer Antriebsvorrichtung teilweise, d.h. bis zu einer ersten Anziehposition, z.B. in ein dafür vorgesehenes Gewinde oder Material eingeschraubt wird und anschließend die Schraube mittels Handbetriebs, d.h. durch manuelle Kraftübertragung über den Griff des Schraubendrehers vollständig, d.h. in eine zweite Anziehposition, in das Gewinde oder das Material eingeschraubt wird. Anhand der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Schraubendrehers kann so verhindert werden, dass im manuellen Handbetrieb ein zu großes Drehmoment auf die Schraube übertragen wird. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn der Griff aus einem elektrisch isolierenden Material ist, um Ableitströme zu verhindern. Gemäß einer alternativen Lösung, die allein oder in Kombination mit den davor beschrieben Merkmalen zur Lösung der Aufgabe vorgesehen sein kann, ist vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung des erfindungsgemäßen Schraubendrehers ein maximales Abtriebsmoment von 0,7 Newtonmeter oder weniger als 0,7 Newtonmeter aufweist. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Antriebsvorrichtung ein maximales Antriebsmoment von weniger als 0,6 Newtonmeter, vorzugsweise weniger als 0,5 Newtonmeter aufweist. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Auslegung der Antriebsvorrichtung erreicht werden. Möglich ist alternativ oder ergänzend dazu, dass eine Begrenzung des maximalen Abtriebsmoments dadurch erreichbar ist, dass eine die Antriebsvorrichtung versorgende Energiequelle entsprechend ausgelegt ist. Durch eine derartige Ausgestaltung der Antriebsvorrichtung des erfindungsgemäßen Schraubendrehers kann grundsätzlich verhindert werden, dass eine Schraube mittels der Antriebsvorrichtung des Schraubendrehers vollständig eingeschraubt werden kann, da das eingerichtete maximale Abtriebsmoment der Antriebsvorrichtung hierzu nicht groß genug ist. Auf diese Weise ist der erfindungsgemäße Schraubendreher auch geeignet, um in elektrischen Anwendungen eingesetzt zu werden, da ein zu festes Anziehen einer Schraube mittels der Antriebsvorrichtung nicht möglich ist.
Gemäß einer alternativen Lösung, die allein oder in Kombination mit den davor beschrieben Merkmalen zur Lösung der Aufgabe vorgesehen sein kann, ist vorgesehen, dass der Schraubendreher eine Isolationsabdeckung aufweist, die elektrisch leitfähige Bauteile des Schraubendrehers an einem Ende des Schraubendrehers, an welchem die Werkzeugeinheit angeordnet ist, nach außen elektrisch isoliert. Insbesondere kann die Isolationsabdeckung zur elektrischen Isolation der Werkzeugeinheit und/oder einer Abtriebswelle vorgesehen sein. Es kann dabei vorteilhaft sein, wenn die Werkzeugeinheit mit der Abtriebswelle koppelbar oder mit der Abtriebswelle einstückig ausgebildet ist. Dadurch kann ein versehentlicher Kontakt des Benutzers des Schraubendrehers mit elektrisch leitfähigen Bauteilen des Schraubendrehers verhindert werden. An leitfähigen Bauteilen kann über ein bearbeitetes Werkstück eine Spannung anliegen. Verletzungen die durch eine Berührung der leitfähigen Bauteile durch den Benutzer aufgrund von ungewollten Ableitströmen entstehen würden, können daher mittels der Isolationsabdeckung besser verhindert werden.
Um den oben beschriebenen Schraubendreher möglichst vielseitig einsetzen zu können, kann es zweckmäßig sein, wenn die Werkzeugeinheit als Bitaufnahme ausgestaltet ist. Dadurch ist es möglich verschiedene Schraubenarten mittels des Schraubendrehers verwenden zu können. Alternativ dazu kann es ebenso vorgesehen sein, dass die Werkzeugeinheit als eine Schraubklinge ausgestaltet ist. Insbesondere kann es dabei vorteilhaft sein, wenn die Bitaufnahme einen Innendurchmesser von 6,3 Millimeter oder kleiner als 6,3 Millimeter aufweist. Eine Bitaufnahme, welche kleiner als 6,3 Millimeter als lichten Innendurchmesser oder lichte Innenweite aufweist, kann den Vorteil haben, dass reguläre Bits, die nicht elektrisch isoliert sind, nicht verwendbar sind.
Um ein Herausfallen der Bits aus der als Bitaufnahme ausgestalteten Werkzeugeinheit verhindern zu können, weist diese ein Fixierelement zum Fixieren eines in die Werkzeugeinheit eingesetzten oder einsetzbaren Bits auf. Es kann dabei vorteilhaft sein, wenn das das Fixierelement aus elektrisch isolierendem Material ausgebildet ist. Als elektrisch isolierendes, nicht leitendes Material kommt insbesondere Kunststoff oder Gummi in Frage. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn das Fixiermittel als O-Ring ausgestaltet ist. Der O-Ring kann beispielsweise an einer Einführöffnung der Bitaufnahme oder innerhalb der Bitaufnahme angeordnet sein. Ein elektrisch nicht leitfähiges, isolierendes Fixierelement hat den Vorteil, dass damit eine vollständige Isolierung metallischer Bauteile des Schraubendrehers nach außen ermöglicht ist. Insbesondere bei der Verwendung von vollisolierten Bits zum Einsatz in die Bitaufnahme kann über die nach außen gerichteten Bauteile des Schraubendrehers kein Ableitstrom abfließen, der möglicherweise zu Verletzungen des Benutzers führen könnte. Ein weiterer Vorteil eines Fixierelements aus einem relativ weichen, isolierenden Material, wie zum Beispiel Gummi oder Kunststoff, besteht darin, dass durch das Fixierelement eine Zerstörung einer Vollisolation eines in die Bitaufnahme eingeführten Bits besser zu vermeiden ist, als bei üblicherweise verwendeten metallischen Fixierelementen, wie Spannringen, Kugelrasten oder dergleichen. Besonders bei häufigem Wechsel der Bits in der Bitaufnahme kann dadurch der Verschleiß einer Isolationsschicht der Bits reduziert werden.
Daher kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Schraubendrehers auch vorgesehen sein, dass der Schraubendreher einen in die Werkzeugeinheit einsteckbaren, vollisolierten Bit oder ein Set aus mehreren einsteckbaren, vollisolierten Bits aufweist. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die in Gebrauchsstellung in die Bitaufnahme eingesetzten Einsetzbereiche des Bits oder der Bits einen Außendurchmesser von 6,3 Millimeter oder kleiner als 6,3 Millimeter aufweisen. Bits herkömmlicher Schraubendreher sind in der Regel aus metallisch leitendem Material, was dazu führt, dass darüber Ableitströme fließen können. Dies kann durch die eigene Isolation der Bits verhindert werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Motor der Antriebsvorrichtung als Elektromotor ausgestaltet ist. Durch eine entsprechende Ausgestaltung des Motors der Antriebsvorrichtung kann ein maximales Drehmoment eingestellt werden, wodurch verhindert werden kann, dass ein zu großes Drehmoment auf eine Schraube übertragen wird.
Es kann erfindungsgemäß weiter vorgesehen sein, dass das maximale Abtriebsmoment der Antriebsvorrichtung geringer ist, als ein durch den Griff manuell zu erzeugendes Drehmoment. Insbesondere kann dies dadurch erreicht werden, dass der Griff eine spezielle Ergonomie aufweist.
Um die Antriebsvorrichtung des Schraubendrehers möglichst langlebig ausgestalten zu können, kann es vorteilhaft sein, wenn die Antriebsvorrichtung eine Überwachungseinheit aufweist, die den Motor abschaltet, wenn dieser eine Blockadestellung erreicht. Dies ist dann der Fall, wenn das vom Motor erzeugte Abtriebsmoment nicht mehr ausreicht, um eine Schraube weiter in ein Gewinde einschrauben zu können. In diesem Fall blockiert der Motor und die Überwachungseinheit erkennt die Blockadestellung. Dies kann verhindern, dass der Motor Schäden durch Überbeanspruchung davonträgt. Dabei kann es besonders zweckmäßig sein, wenn die Überwachungseinheit derart eingerichtet ist, dass sie den Motor zeitversetzt, insbesondere nach 2 Sekunden, nach Erreichen der Blockadestellung abschaltet. Dies hat den Vorteil, dass die manuelle Betätigung des erfindungsgemäßen Schraubendrehers über den Griff nach Art einer Ratsche erfolgen kann. Der noch nicht abgeschaltete Motor wird daher gegen einen Widerstand arbeiten, wenn eine Rückholbewegung entgegen der Einschraubrichtung des Schraubendrehers durch den Nutzer erfolgt. Dies hat zur Folge, dass die Werkzeugeinheit in gleichbleibender Position gehalten werden kann und nicht erneut angesetzt werden muss, um die Schraube vollständig einschrauben zu können. Die Ratschenfunktion ermöglicht insbesondere ein Arbeiten in beengten Räumen.
Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn die Drehmomentbegrenzung mit einer besonders hohen Genauigkeit eingerichtet ist. Dies ermöglicht es zu verhindern, dass beim manuellen Einschrauben einer Schraube ein zu großes Drehmoment auf die Schraube übertragen wird. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Drehmomentbegrenzung eine Genauigkeit von +/-10 Prozent, insbesondere von +/- 6 Prozent, aufweist.
Eine besonders langlebige und stabile Konstruktionsweise des Schraubendrehers kann vorsehen, dass die Lastmomentsperre als Klemmrollenlastmomentsperre ausgestaltet ist.
Um das Arbeiten in schlecht beleuchteten Räumen mittels des Schraubendrehers zu erleichtern, kann es zweckmäßig sein, wenn der Schraubendreher eine Beleuchtungseinrichtung aufweist. Dabei kann es besonders zweckmäßig sein, wenn die Beleuchtungseinrichtung und/oder der Motor durch ein Betätigungselement ein- und ausschaltbar ist/sind. Das Betätigungselement kann dabei beispielsweise als ein Drehring ausgestaltet sein. Die Ausgestaltung als Drehring hat den Vorteil, dass eine besonders gute Feineinstellung des Abtriebsmoment vornehmbar ist. Zudem kann dadurch verhindert werden, dass Schwachstellen am Griff ausgebildet sind.
Um die Laufleistung des Schraubendrehers zu erhöhen, kann es vorteilhaft sein, wenn der Motor zeitversetzt nach der Beleuchtungseinrichtung einschaltbar ist. Dies erlaubt es dem Benutzer, in einem schlecht beleuchteten Raum bereits an eine Schraube anzusetzen, ohne dass der Motor bereits aktiviert ist.
Es kann weiter zweckmäßig sein, wenn der Schraubendreher einen Energiespeicher aufweist, welcher im Inneren des Griffes angeordnet ist. Eine möglichst kompakte Ausgestaltungsform des Schraubendrehers kann vorsehen, dass die Antriebsvorrichtung ebenfalls im Inneren des Griffes angeordnet ist. Vorzugsweise weist der Schraubendreher einen auswechselbaren Energiespeicher auf. Insbesondere ist der Energiespeicher ein Akkumulator. Dies hat den Vorteil, dass längere Arbeitszeiten mit dem Schraubendreher möglich sind, da ein leerer Energiespeicher gegen einen aufgeladenen Energiespeicher austauschbar ist.
Um neben einem Einschrauben auch ein Herausschrauben einer Schraube mittels des Schraubendrehers erreichen zu können, kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugeinheit durch die Antriebsvorrichtung um die Längsachse im und gegen den Uhrzeigersinn antreibbar ist. Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn die Antriebsvorrichtung ein Getriebe aufweist, um das Abtriebsmoment einstellen zu können.
Eine besonders zweckmäßige, da langlebige und robuste Ausgestaltung des Schraubendrehers kann vorsehen, dass die Drehmomentbegrenzung als drehmomentschaltendes Sicherheitskupplung ausgestaltet ist. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Drehmomentbegrenzung als Rutschkupplung oder als Sperrkörperkupplung ausgestaltet ist.
Zur weiteren Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art die Merkmale des unabhängigen, auf ein Verfahren zum Anziehen einer Schraube mittels eines Schraubendrehers gerichteten Ansprüche vorgesehen. Insbesondere wird erfindungsgemäß zur Lösung der genannten Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, dass die Schraube in einem ersten Schritt durch eine Antriebsvorrichtung des Schraubendrehers mit einem maximalen Abtriebsmoment von 0,7 Newtonmeter oder weniger als 0,7 Newtonmeter, insbesondere weniger als 0,6 Newtonmeter, vorzugsweise weniger als 0,5 Newtonmeter, bis in eine erste Anziehposition eingeschraubt wird, in welcher die Schraube noch nicht vollständig eingeschraubt ist und ein Motor der Antriebsvorrichtung eine Blockadestellung erreicht, und dass in einem zweiten Schritt die Schraube von Hand in eine zweite Antriebsposition eingeschraubt wird, in der die Schraube vollständig eingeschraubt vorliegt, wobei anhand einer Drehmomentbegrenzung zwischen, insbesondere einer Einkoppelstelle, einer Lastmomentsperre der Antriebsvorrichtung und einer Werkzeugeinheit verhindert wird, dass ein zu großes Drehmoment auf die Schraube einwirkt. Wobei in diesem Fall ein zu großes Drehmoment bedeutet, dass die Schraube und/oder ein Werkstück Schaden nehmen oder die Schraube zu fest und/oder zu tief eingeschraubt wird. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann daher ebenfalls verhindert werden, dass eine Schraube derart in ein Material eingeschraubt wird, wodurch Schäden an der Schraube oder dem bearbeiteten Werkstück, beispielsweise Schäden an einer Stromleitung, entstehen.
Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn das erfindungsgemäße Verfahren mit dem erfindungsgemäßen Schraubendrehern, wie hierin beschrieben und beansprucht, durchgeführt wird.
Um ein möglichst einfaches Einschrauben einer Schraube zu ermöglichen, ohne dass nach Erreichen der Blockadestellung der Benutzer den Schraubendreher erneut an den Schraubenkopf ansetzen muss, sondern den Schraubendreher am Schraubenkopf angesetzt lassen kann, kann es zweckmäßig sein, wenn der Motor nach Erreichen der Blockadestellung erst zeitversetzt abgeschaltet wird. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn der Motor bei Erreichen der Blockadestellung nach 2 Sekunden abgeschaltet wird. Dies ermöglicht die Benutzung des Schraubendrehers in einem Ratschenmodus.
Die Erfindung betrifft einen Schraubendreher mit einem sich entlang einer Längsachse des Schraubendreher erstreckenden Griff, der an seinem einen Ende eine sich ebenfalls in Richtung der Längsachse erstreckende Werkzeugeinheit aufweist, und einer Antriebsvorrichtung mit einem Motor und einer Lastmomentsperre, über die der Motor mit der Werkzeugeinheit koppelbar ist, wobei der Schraubendreher zwischen einer Einkoppelstelle der Lastmomentsperre und der Werkzeugeinheit eine Drehmomentbegrenzung aufweist, wobei die Drehmomentbegrenzung derart eingerichtet ist, dass der Begrenzungswert größer als ein maximaler Abtriebsmoment der Antriebsvorrichtung ist.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, ist aber nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch die Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen des Ausführungsbeispiels.
Es zeigt:

1 Eine in Seitenansicht dargestellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schraubendrehers mit einer Drehmomentbegrenzung,
2 eine in Seitenansicht dargestellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schraubendrehers, wobei die Antriebsvorrichtung ein maximales Abtriebsmoment von 0,7 Newtonmeter oder weniger als 0,7 Newtonmeter aufweist,
3 eine in Seitenansicht dargestellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schraubendrehers, wobei ein distaler Bereich des Schraubendrehers in Schnittdarstellung gezeigt ist,
4 eine längs geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Schraubendrehers,
5 eine in Seitenansicht dargestellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schraubendrehers, wobei ein Bereich des Schraubendrehers, in welchem ein Getriebe angeordnet ist, in Schnittdarstellung gezeigt ist,
6 Querschnitt durch die Lastmomentsperre eines erfindungsgemäßen Schraubendrehers.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen, im Ganzen mit 1 bezeichneten Schraubendreher mit einem Griff 2, welcher sich entlang einer Längsachse des Schraubendrehers 1 erstreckt. An seinem einen Ende weist der Griff 2 eine sich ebenfalls in Längsachse des Schraubendrehers 1 erstreckende Werkzeugeinheit 3 auf. Ein motorischer Antrieb der Werkzeugeinheit 3 ist mittels einer Antriebsvorrichtung 4 möglich. Die Antriebsvorrichtung 4 weist dazu einen Motor 10 und eine Lastmomentsperre 7 auf, über die der Motor 10 mit der Werkzeugeinheit 3 koppelbar ist. Der Griff 2 besteht aus einem elektrisch nicht-leitenden Material. Damit kann verhindert werden, dass über den Griff ein ungewollter Ableitstrom fließt.
Lastmomentsperren 7, wie in 6 beispielhaft gezeigt, können auch als beidseitig wirkende Freiläufe charakterisiert werden und sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Eine bekannte Ausgestaltung ist zum Beispiel die Lastmomentsperre IR der Ringspann GmbH. Nachfolgend ist die Funktionsweise der Lastmomentsperre 7 anhand von 6 knapp beschrieben. Die Lastmomentsperre 7 weist eine Anzahl, vorzugsweise drei, Wälzkörper 13, insbesondere Klemmrollen, auf, die mit einer Anzahl, vorzugsweise drei, Klemmkörpern 11 zusammenwirken. Die Wälzkörper 13 und die Klemmkörper 11 sind innerhalb eines Ringumlaufs 12 der Lastmomentsperre 7 angeordnet. Anhand der Klemmkörper 11 kann mittels des Motors 10 ein Drehmoment auf eine Abtriebswelle 14 übertragen werden. Wird die Abtriebswelle 14 durch den Motor 10 angetrieben, so werden die Wälzkörper 13 von den Klemmkörpern 11 in Umlaufrichtung innerhalb des Ringumlaufs 12 mitgenommen, wobei die Klemmkörper 11 ein Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 übertragen, so dass diese rotiert. Bei einer Übertragung eines manuellen Drehmoments über den Griff 2 auf eine Schraube werden die Wälzkörper 13 in einen sich verjüngenden Spalt 15 zwischen einer Innenfläche des Ringumlaufs 12 und der Abtriebswelle 14 eingeklemmt. Bei einer Drehung des Griffs 2 wird somit der Motor 10 mitgedreht.
Um die Übertragung eines zu großen Drehmoments durch die Antriebsvorrichtung 4 auf eine Schraube zu verhindern, weist der erfindungsgemäße Schraubendreher 1 zwischen der Lastmomentsperre 7 und der Werkzeugeinheit 3 eine Drehmomentbegrenzung auf. Insbesondere ist die Drehmomentbegrenzung zwischen einer Einkoppelstelle der Lastmomentsperre 7 und der Werkzeugeinheit 3 eingerichtet. Die Einkoppelstelle wird durch die Klemmkörper 11 und die Abtriebswelle 14 gebildet. Die Drehmomentbegrenzung ist dabei derart eingerichtet, dass deren Begrenzungswert größer als ein maximales Abtriebsmoment der Antriebsvorrichtung ist. Die Drehmomentbegrenzung dient dazu, verhindern zu können, dass mittels manueller Rotation ein zu großes Drehmoment auf eine Schraube übertragbar ist. Insbesondere kann die Drehmomentbegrenzung zwischen Abtriebswelle 14 und Werkzeugeinheit 3 eingerichtet sein, wobei die Drehmomentbegrenzung durch eine drehmomentschaltende Sicherheitskupplung 6 eingerichtet ist, mittels welcher die Werkzeugeinheit 3 und Abtriebswelle 14 koppelbar sind.
Die Antriebsvorrichtung 4 der Schraubendreher 1 gemäß den 1-6 weist ein maximales Abtriebsmoment von 0,7 Newtonmeter oder weniger als 0,7 Newtonmeter auf. Dies kann beispielsweise durch eine Ausgestaltung des Motors und/oder durch Verwendung einer geeigneten Energiequelle 9 erreicht werden. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn das maximale Abtriebsmoment weniger als 0,6 Newtonmeter, insbesondere weniger als 0,5 Newtonmeter aufweist. Durch die im Vergleich zu herkömmlichen Schraubendrehern der eingangs erwähnten Art schwach ausgebildete Antriebsvorrichtung 4 ist es in Kombination mit der zwischen der Lastmomentsperre 7 und der Werkzeugeinheit 3 eingerichteten Drehmomentbegrenzung erstmals möglich, dass mittels eines Schraubendrehers 1 der eingangs erwähnten Art verhindert werden kann, dass ein zu großes Drehmoment auf eine Schraube einwirkt. Dies wird zunächst dadurch erreicht, dass mittels der Antriebsvorrichtung 4 die Schraube in eine erste Anziehposition eingeschraubt wird, in welcher die Schraube noch nicht vollständig eingeschraubt vorliegt. Der Motor der Antriebsvorrichtung 4 erreicht in der ersten Anziehposition eine Blockadestellung, da der Widerstand zu groß ist, um mittels des vom Motor 10 erzeugten Abtriebsmoment überwunden zu werden. Anschließend wird die Schraube von Hand, durch manuelle Kraftübertragung in eine zweite Anziehposition eingeschraubt, in der die Schraube vollständig eingeschraubt vorliegt. Mittels der eingerichteten Drehmomentbegrenzung zwischen der Lastmomentsperre 7 der Antriebsvorrichtung 4 und der Werkzeugeinheit 3 wird dabei verhindert, dass ein zu großes Drehmoment auf die Schraube einwirkt.
In den 2 bis 5 ist jeweils eine Ausführungsform des Schraubendrehers 1 ohne Drehmomentbegrenzung gezeigt, die eine Isolationsabdeckung 17 aufweist, die elektrisch leitfähige Bauteile des Schraubendrehers 1 an einem distalen Ende des Schraubendrehers 1, an welchem die Werkzeugeinheit 3 angeordnet ist, nach außen elektrisch isoliert. Bei den in den 2 bis 5 gezeigten Ausführungsformen des Schraubendrehers 1 kann jedoch auch die Einrichtung einer Drehmomentbegrenzung zwischen der Lastmomentsperre 7 und der Werkzeugeinheit 3 vorgesehen sein. In diesem Fall wäre die Abtriebswelle 14 mit der Werkzeugeinheit 3 über eine drehmomentschaltende Sicherheitskupplung 6 koppelbar. Wie in den 3 und 4 dargestellt, ist die Isolationsabdeckung 17 zumindest zur elektrischen Isolation der Werkzeugeinheit 3 und der Abtriebswelle 14 vorgesehen. Die Werkzeugeinheit 3 ist in dieser Ausführung mit der Abtriebswelle 14 einstückig ausgebildet. Die Isolationsabdeckung 17 verhindert, dass ein versehentlicher Kontakt zwischen dem Benutzer des Schraubendrehers 1 mit elektrisch leitfähigen Bauteilen des Schraubendrehers 1 möglich ist. Verletzungen die beispielsweise aufgrund von ungewollten Ableitströmen über leitfähige Bauteile durch den Körper des Benutzers fließen, können besser verhindert werden. Durch die außenliegenden Flächen des Schraubendrehers 1 kann daher kein Ableitstrom fließen, da Isolationsabdeckung 17 und Griff 2 aus elektrisch isolierendem Material bestehen und so ein isolierendes Gehäuse bilden.
Zur vielseitigen Verwendung des erfindungsgemäßen Schraubendrehers 1 mit unterschiedlichen Schraubendreherklingen kann es zweckmäßig sein, wenn die Werkzeugeinheit 3 als Bitaufnahme zur Aufnahme unterschiedlicher Bits ausgestaltet ist. Dies ermöglicht es, Schrauben mit unterschiedlichen Schraubenköpfen verwenden zu können.
Die als Bitaufnahme ausgestaltete Werkzeugeinheit 3 weist ein Fixierelement 16 auf, das als O-Ring ausgestaltet ist. Das Fixierelement 16 ist am Rand einer Aufnahmeöffnung der Bitaufnahme angeordnet. Das Fixierelement 16 ist aus einem elastischen Material ausgestaltet, das zusammengedrückt vorliegt, wenn ein Bit in die Bitaufnahme eingeführt ist. Dadurch wird der Bit axial gegen Herausfallen fixiert. Ein geeignetes Material kann zum Beispiel Gummi oder ein anderes Elastomer oder Kunststoff sein. Das Fixierelement 16 eignet sich besonders dazu, in Kombination mit Bits verwendet zu werden, die eine elektrisch nicht leitendende äußere Isolationsschicht aufweisen. Aufgrund des relativ weichen Materials des Fixierelements 16 im Vergleich zu herkömmlichen, in der Regel metallischen Fixierelementen, ist der Verschleiß einer Isolationsbeschichtung der Bits verringert. Ferner kann eine Zerstörung der Isolationsschicht der Bits besser vermieden werden, wie beispielsweise durch Zerkratzen am Fixierelement 16.
Der Schraubendreher 1 kann daher auch spezielle Bits mit einer elektrischen Isolationsschicht umfassen, die dazu ausgelegt sind, in die dazu eingerichtete Bitaufnahme einsetzbar zu sein. Herkömmliche Bits sind in der Regel metallisch leitend, was dazu führt, dass darüber unerwünschte Ableitströme fließen können. Dies kann durch die eigene Isolation der Bits verhindert werden.
Durch eine spezielle Ausgestaltung des Griffs 2 ist das maximale Abtriebsmoment der Antriebsvorrichtung 4 geringer, als ein durch den Griff 2 manuell zuführbares Drehmoment. Dies kann beispielsweise durch eine besondere Ergonomie des Griffes 2 erreicht werden.
Der Motor 10 der Antriebsvorrichtung 4 ist als Elektromotor ausgestaltet. Besonders zweckmäßig ist es zudem, wenn die Antriebsvorrichtung 4 eine Überwachungseinheit aufweist, die den Motor 10 abschaltet, wenn dieser die Blockadestellung erreicht, welche in der ersten Anziehposition einer Schraube vorliegt. Dies verhindert, dass der Motor 10 Schädigungen erleidet, da er über längere Zeit gegen einen zu großen Widerstand arbeitet. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Überwachungseinheit den Motor 10 derart zeitversetzt abschaltet, dass der Schraubendreher 1 als eine Art Ratsche verwendbar ist. Dies hat den Vorteil, dass der erfindungsgemäße Schraubendreher 1 nicht erneut über die Werkzeugeinheit 3 an einen Schraubenkopf angesetzt werden muss, sondern dass der Motor 10 gegen den Widerstand der Schraube arbeitet, während der Benutzer über den Griff 2 eine Rotation entgegen der Einschraubrichtung durchführt. Anschließend kann die Schraube ohne Umgreifen von Hand eingeschraubt werden.
Die Drehmomentbegrenzung weist eine besonders hohe Genauigkeit von +/- 10 Prozent auf, so dass dadurch gewährleistet werden kann, dass die Schrauben in eine vorgesehene zweite Anziehposition positionsgenauer einschraubbar ist.
Die Lastmomentsperre 7 der Antriebsvorrichtung 4 ist als Klemmrollenlastmomentsperre ausgestaltet. Eine derartige Ausgestaltung der Lastmomentsperre 7 gewährleistet eine hohe Stabilität und Langlebigkeit.
Um ein Arbeiten in schlecht beleuchteten, dunklen Räumen zu erleichtern, weist der erfindungsgemäße Schraubendreher 1 eine Beleuchtungseinrichtung auf. Die Beleuchtungseinrichtung kann dabei getrennt oder zusammen mit dem Motor 10 ein- und ausgeschalten werden. Besonders zweckmäßig kann dabei sein, wenn die Beleuchtungseinrichtung und der Motor 10 über ein gemeinsames Betätigungselement 5 ein- und ausschaltbar sind. Das Betätigungselement 5 ist in 1 als ein Drehring ausgestaltet. Dies ist vorteilhaft, da es eine relativ homogene Ausgestaltung des Betätigungselements 5 und des Griffes 2 ermöglicht und daher verhindert, dass Schwachstellen im Griff 2 ausgebildet werden, die beispielsweise bei einer Ausgestaltung als Knöpfe oder Schalter vorliegen könnten. Der Schraubendreher 1 kann im Falle eines gemeinsamen Ein- und Ausschaltens des Motors 10 und der Beleuchtungseinrichtung über das Betätigungselement 5 derart eingerichtet sein, dass der Motor 10 zeitversetzt nach der Beleuchtungseinrichtung einschaltbar ist. Dies hat den Vorteil, dass die Werkzeugeinheit 3 zunächst an einen Schraubenkopf angesetzt werden kann, welcher mittels ausreichender Beleuchtung durch die Beleuchtungseinrichtung einfacher lokalisierbar ist. Nach Ansetzen der Werkzeugeinheit 3 an der Schraube wird der Motor 10 zeitversetzt nach der Beleuchtungseinrichtung aktiviert und schraubt die Schraube bis in die erste Anziehposition ein.
Um eine möglichst kompakte Ausgestaltung des Schraubendrehers 1 zu erreichen, ist die Antriebsvorrichtung 4 und der Energiespeicher 9 für die Antriebsvorrichtung 4 im Inneren des Griffs 2 angeordnet. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Energiespeicher 9 um einen auswechselbaren Energiespeicher 9, so dass ein längeres Arbeiten mittels des erfindungsgemäßen Schraubendrehers 1 möglich ist. Dies kann dadurch erreicht werden, dass ein leerer Energiespeicher 9 durch einen vollen ersetzbar ist.
Die Werkzeugeinheit 3 des Schraubendrehers ist mittels der Antriebsvorrichtung 4 um die Längsachse des Schraubendrehers 1 im und gegen den Uhrzeigersinn antreibbar. Dies ermöglicht, Schrauben sowohl ein-, als auch ausschrauben zu können.
Die Antriebsvorrichtung 4 weist ein Getriebe 8 auf, mit welchem für die Antriebsvorrichtung 4 unterschiedliche Abtriebsmomente einstellbar sind. Dies ermöglicht es, unterschiedliche erste Anziehpositionen einer Schraube festzulegen, wenn diese mittels der Antriebsvorrichtung 4 eingeschraubt wird.
Die Drehmomentbegrenzung ist als eine drehmomentschaltende Sicherheitskupplung 6, insbesondere als eine Rutschkupplung oder als eine Sperrkörperkupplung, ausgestaltet. Die Drehmomentbegrenzung verhindert daher, dass ein zu großes Drehmoment durch manuelle Kraftübertragung über den Griff des Schraubendrehers auf eine Schraube einwirkt.
Bezugszeichenliste

1: Schraubendreher
2: Griff
3: Werkzeugeinheit
4: Antriebsvorrichtung
5: Betätigungselement
6: drehmomentschaltende Sicherheitskupplung
7: Lastmomentsperre
8: Getriebe
9: Energiespeicher
10: Motor
11: Klemmkörper
12: Ringumlauf
13: Wälzkörper
14: Abtriebswelle
15: Spalt
16: Fixierelement
17: Isolationsabdeckung

Claims

Schraubendreher (1) mit - einem eine Längsachse aufweisenden Griff (2), - der an seinem einen Ende eine sich in Richtung der Längsachse erstreckende Werkzeugeinheit (3) aufweist, und - einer Antriebsvorrichtung (4) mit einem Motor (10) und einer Lastmomentsperre (7), über den der Motor (10) mit der Werkzeugeinheit (3) koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubendreher (1) zwischen der Lastmomentsperre (7) und der Werkzeugeinheit (3) eine Drehmomentbegrenzung aufweist, deren Begrenzungswert größer als ein maximales Abtriebsmoment der Antriebsvorrichtung (4) ist.
Schraubendreher (1) nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (4) ein maximales Abtriebsmoment von 0,7 Newtonmeter oder weniger als 0,7 Newtonmeter, insbesondere weniger als 0,6 Newtonmeter, vorzugsweise weniger als 0,5 Newtonmeter aufweist.
Schraubendreher (1) nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubendreher (1) eine Isolationsabdeckung (17) aufweist, die elektrisch leitfähige Bauteile des Schraubendrehers (1) an einem Ende des Schraubendrehers (1), an welchem die Werkzeugeinheit (3) angeordnet ist, insbesondere die Werkzeugeinheit (3) und/oder eine Abtriebswelle (14), nach außen elektrisch isoliert, vorzugsweise wobei die Werkzeugeinheit (3) mit der Abtriebswelle (14) koppelbar oder mit der Abtriebswelle (14) einstückig ausgebildet ist.
Schraubendreher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugeinheit (3) als Bitaufnahme oder als eine Schraubklinge ausgestaltet ist und/oder dass das maximale Abtriebsmoment der Antriebsvorrichtung geringer ist, als ein durch den Griff (2), insbesondere durch eine Ergonomie des Griffes (2), manuell zuführbares Drehmoment.
Schraubendreher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugeinheit (3) ein Fixierelement (16) zum Fixieren eines in die Werkzeugeinheit (3) eingesetzten oder einsetzbaren Bits aufweist, wobei das Fixierelement (16) aus elektrisch isolierendem Material, insbesondere aus Kunststoff oder Gummi, ausgebildet ist, vorzugsweise wobei das Fixierelement (16) als O-Ring ausgestaltet ist.
Schraubendreher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubendreher (1) einen in die Werkzeugeinheit (3) einsteckbaren, vollisolierten Bit oder ein Set aus mehreren einsteckbaren, vollisolierten Bits aufweist.
Schraubendreher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (10) als Elektromotor ausgestaltet ist und/oder dass die Antriebsvorrichtung (4) eine Überwachungseinheit aufweist, die den Motor (10) abschaltet, wenn dieser eine Blockadestellung erreicht, vorzugsweise derart, dass die Überwachungseinheit den Motor (10) zeitversetzt, insbesondere nach zwei Sekunden, nach Erreichen der Blockadestellung abschaltet.
Schraubendreher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentbegrenzung eine Genauigkeit von +/- 10 %, insbesondere von +/- 6 %, aufweist und/oder dass die Lastmomentsperre (7) als Klemmrollenlastmomentsperre ausgestaltet ist.
Schraubendreher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubendreher (1) eine Beleuchtungseinrichtung aufweist, insbesondere wobei die Beleuchtungseinrichtung und/oder der Motor durch ein Betätigungselement (5), welches vorzugsweise als Drehring ausgestaltet ist, ein- und ausschaltbar ist/sind, vorzugsweise derart, dass der Motor (10) zeitversetzt nach der Beleuchtungseinrichtung einschaltbar ist, und/oder dass die Antriebsvorrichtung (4) und/oder ein Energiespeicher (9), insbesondere ein auswechselbarer Energiespeicher, im Inneren des Griffs (2) angeordnet ist/sind.
Schraubendreher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugeinheit (3) durch die Antriebsvorrichtung (4) um die Längsachse im und/oder gegen den Uhrzeigersinn antreibbar ist und/oder dass die Antriebsvorrichtung (4) ein Getriebe (8) aufweist.
Schraubendreher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentbegrenzung als drehmomentschaltende Sicherheitskupplung (6), insbesondere als Rutschkupplung oder als Sperrkörperkupplung, ausgestaltet ist.
Verfahren zum Anziehen einer Schraube mittels eines Schraubendrehers (1), insbesondere mittels des Schraubendrehers (1) gemäß eines der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Schraube in einem ersten Schritt durch eine Antriebsvorrichtung (4) des Schraubendrehers (1) mit einem maximalen Abtriebsmoment von 0,7 Newtonmeter oder weniger als 0,7 Newtonmeter, insbesondere weniger als 0,6 Newtonmeter, vorzugsweise weniger als 0,5 Newtonmeter, bis in eine erste Anziehposition eingeschraubt wird, in welcher die Schraube noch nicht vollständig eingeschraubt ist und ein Motor (10) der Antriebsvorrichtung (4) eine Blockadestellung erreicht, und wobei in einem zweiten Schritt die Schraube von Hand in eine zweite Anziehposition eingeschraubt wird, in der die Schraube vollständig eingeschraubt vorliegt, wobei anhand einer Drehmomentbegrenzung zwischen einer Lastmomentsperre (7) der Antriebsvorrichtung (4) und einer Werkzeugeinheit (3) verhindert wird, dass ein zu großes Drehmoment auf die Schraube einwirkt.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (10) nach Erreichen der Blockadestellung erst zeitversetzt, insbesondere zwei Sekunden nach Erreichen der Blockadestellung, abgeschalten wird, und so der zweite Schritt ohne erneutes Ansetzen der Werkzeugeinheit (3) an der Schraube vorgenommen wird.