DE10234078A1

DE10234078A1 - Electric hand tool for turning threaded components, e.g. nuts and bolts, has a drive and endless belt which partially wrap the head or body of the item by pivoting arms

Info

Publication number: DE10234078A1
Application number: DE2002134078
Authority: DE
Inventors: Holger Dipl.-Ing. Wolf (FH)
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-02-05

Abstract

The threaded nut, bolt head or shank (14) of a component is rotated by a belt (11) driven by a shaft (4) which is pressed towards the component to cause arms (7,8) to pivot about pins (9,10) to bring revolving wheels (5,6,12,13) into contact as an electric motor drives the shaft.

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Werkzeug, insbesondere Elektro-Werkzeug, zum Anziehen oder Lösen von Schrauben oder Muttern mit einem an dem Schraubenkopf oder der Mutter kraftschlüssig anlegbaren Arbeitsbereich.The invention is directed to Tool, especially electrical tool, for tightening or loosening Screws or nuts with one on the screw head or nut non-positively attachable Workspace.

Im Stand der Technik ist eine Vielzahl von Werkzeugen bekannt, mit welchen Schrauben oder Muttern festgezogen oder gelöst werden können. So gibt es Ratschen mit Stecknüssen, die die Mutter oder den Schraubenkopf kraftschlüssig erfassen oder es gibt offene Ratschen-Ringschlüssel, bei denen der Ringschlüssel als Arbeitsbereich den Schraubenkopf oder die Mutter kraftschlüssig erfasst. Bei all diesen Werkzeugen muss für jede Schraubenkopf- oder Muttergröße jeweils ein passendes Arbeitselement, beispielsweise eine passende Stecknuss oder ein passender Ringschlüssel verwendet werden. An Arbeitsplätzen, wo wechselnde Schrauben- bzw. Muttergrößen verwendet werden, führt dies zu einem häufigen Werkzeugwechsel. Insbesondere bei Überwurfmuttern kommt hinzu, dass mit diesen Werkzeugen die Verschraubung nicht prozesssicher kontrolliert werden kann. In der Regel kann weder die Anzahl der durchgeführten Umdrehungen noch das Drehmoment sicher erfasst und kontrolliert werden.There is a large number in the prior art of tools known with which screws or nuts tightened or solved can be. So there are ratchets with sockets, which grasp the nut or the screw head non-positively or there are open ratchet ring spanners, where the ring spanner the screw head or the nut is gripped as a work area. With all of these tools must for each screw head or nut size has a suitable working element, for example, a suitable socket or a suitable ring spanner become. At workplaces, where changing screw or nut sizes are used, this leads to a frequent Tool change. In particular with union nuts, that with these tools the screw connection is not reliable can be controlled. As a rule, neither the number of conducted Revs, the torque is still reliably recorded and checked become.

Ein Beispiel, wo die vorstehend dargelegte Problematik auftritt, ergibt sich im Automobilbau bei der Befestigung von Antennenkoaxialkabeln am Antennenfuß der Antennen von Automobilen. Diese Koaxialkabel werden an den Antennen bzw. am jeweiligen Antennenfuß in entsprechende Verschraubungen gesteckt und dann mit einer Überwurfmutter festgezogen. Je nach Modell können unterschiedliche Überwurfmuttergrößen Verwendung finden, was die Bevorratung mehrerer an die entsprechenden Größen angepasster Werkzeuge bedingt. Zwar ist es in diesen Fällen bekannt, die keine mehrkantige bzw. mehreckige Umfangsfläche aufweisenden Umfangsmuttern mit Mehrzweckzangen von Hand zu verschrauben. Dies führt aber dazu, dass die Überwurfmuttern häufig nicht ganz korrekt angezogen sind, was einen erhöhten Übergangswiderstand an dem verschraubten Ende der Koaxialleitung der Antenne zur Folge hat. Insbesondere kann bei dieser Arbeitsweise weder die Anzahl der durchgeführten Schraubenumdrehungen noch das Drehmoment sicher erfasst und kontrolliert werden.An example where the problem outlined above occurs, arises in automotive engineering when attaching antenna coaxial cables at the antenna base of the Antennas of automobiles. These coaxial cables are attached to the antennas or at the respective antenna base in appropriate screw connections and then with a union nut tightened. Depending on the model you can different union nut sizes use find what the stocking of several adapted to the appropriate sizes Tools conditional. In these cases it is known that there is no polygonal or polygonal peripheral surface screwing circumferential nuts with multi-purpose pliers by hand. this leads to but that the union nuts frequently are not fully tightened, which increases the contact resistance on the screwed End of the coaxial line of the antenna results. In particular can neither the number of screw revolutions performed with this mode of operation the torque can still be recorded and checked safely.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bei unterschiedlichen Schraubengrößen und -formen einsetzbares Werkzeug, insbesondere Elektro-Werkzeug, mit verbesserter Handhabungseigenschaft zu schaffen.The invention is based on the object can be used with different screw sizes and shapes Tool, in particular electric tool, with improved handling properties to accomplish.

Bei einem Werkzeug der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass das Werkzeug, insbesondere Elektro-Werkzeug, ein umlaufendes, mittels eines Antriebselementes bewegbares Endlosband aufweist und im Arbeitszustand des Werkzeuges der Arbeitsbereich fortlaufend von jeweils einem die Umfangsfläche der Mutter oder des Schraubenkopfes teilweise umgreifenden und kraftschlüssig erfassenden Abschnitt des Endlosbandes gebildet ist.With a tool of the type mentioned at the beginning This type of object according to the invention solved, that the tool, especially the electrical tool, is a rotating, endless belt movable by means of a drive element and in the working state of the tool, the work area continuously the circumferential surface of one each the nut or the screw head partially encompassing and frictionally engaging Section of the endless belt is formed.

Mit der Erfindung wird nun dadurch, dass sich während des Verschraubungsvorganges jeweils ein Abschnitt eines Endlosbandes an den Außenumfang des zu verschraubenden oder zu lösenden Elementes, d. h. der Mutter, Ü berwurfmutter oder des Schraubenkopfes, anlegt, erreicht, dass das Werkzeug in einem gewissen Größenbereich universell für verschiedene Muttern- oder Schraubenkopfgrößen und/oder -formen verwendbar ist. Das Endlosband legt sich unabhängig von der Größe und Form des festzuziehenden oder zu lösenden Gegenstandes kraftschlüssig an einen Abschnitt der Umfangsfläche des Gegenstandes an. Zum Festziehen oder Lösen des jeweiligen Schraubenkopfes oder der jeweiligen Mutter wird das Endlosband bewegt und dadurch ein Drehmoment auf den Schraubenkopf oder die Mutter ausgeübt. Hierbei wird das Endlosband mittels eines Antriebselementes bewegt. Dieses separate Antriebselement ermöglicht es, das Endlosband zu bewegen, ohne dass das gesamte, das Antriebselement tragende Werkzeug bewegt werden muss. Dies hat gegenüber der Verschraubung mit Schlüsseln oder Mehrzweckzangen Vorteile in bezug auf die ergonomische Handhabung des Werkzeuges.With the invention, that during each section of an endless belt of the screwing process to the outer circumference of the screwed or loosened Element, d. H. the mother, captain or the screw head, creates that the tool in a certain size range universal for different Nut or screw head sizes and / or -forms can be used. The endless belt lies independently of the size and shape of the tightened or loosened Object non-positively to a portion of the peripheral surface of the Subject. For tightening or loosening the respective screw head or the respective mother the endless belt is moved and thereby a torque is exerted on the screw head or the nut. in this connection the endless belt is moved by means of a drive element. This separate drive element enables it to move the endless belt without the whole that carries the drive element Tool must be moved. This has compared to screwing with keys or multi-purpose pliers Advantages in terms of ergonomic handling of the tool.

Die Ausbildung eines Antriebselementes an dem Werkzeug ermöglicht weiterhin die vorgesehene Weiterbildung der Erfindung dahingehend, dass das Werkzeug eine Einrichtung aufweist, mit welcher im Arbeitszustand des Werkzeuges das im Arbeitsbereich aufgebrachte Drehmoment erfassbar und/oder kontrollierbar ist.The formation of a drive element on the tool furthermore the proposed further development of the invention in that that the tool has a device with which in the working state of the tool, the torque applied in the work area can be detected and / or is controllable.

Ebenso ist dadurch die weiterhin vorgesehene Weiterbildung möglich, dass das Werkzeug eine Einrichtung aufweist, mit welcher im Arbeitszustand des Werkzeuges die Anzahl der durchgeführten Schraubenkopf- oder Mutter-Umdrehungen erfassbar und/oder kontrollierbar ist.Likewise, this continues planned further training possible, that the tool has a device with which in the working state of the Tool the number of screw head or nut revolutions performed can be recorded and / or is controllable.

Von ganz besonderem Vorteil ist hierbei, wenn das Antriebselement von einem Elektromotor angetrieben ist, was die Erfindung in Ausgestaltung ebenfalls vorsieht. Hierdurch ist es dann möglich, gänzlich auf manuell durchgeführte Verschraubungsbewegungen zu verzichten.Of particular advantage here is if the drive element is driven by an electric motor, what the invention also provides in an embodiment. This is then it is possible entirely on manually performed To waive screwing movements.

Auch lässt sich bei mit Hilfe eines Elektromotors durchgeführtem Antrieb des Endlosbandes auf einfache Weise das aufgebrachte Drehmoment erfassen und kontrollieren. Gleiches gilt für die Erfassbarkeit und Kontrollierbarkeit der durchgeführten Anzahl an Schrauben- bzw. Mutter-Umdrehungen.You can also use a Electric motor performed Drive the endless belt the torque applied in a simple manner record and control. The same applies to the detectability and controllability the carried out Number of screw or nut turns.

Sicher geführt ist das Endlosband auf dem Werkzeug, wenn das Endlosband um das Antriebselement und zwei Andruckelementen geführt, vorzugsweise durch diese gespannt ist. Zweckmäßigerweise sind sowohl das Antriebselement als auch die Andruckelemente als Räder oder Rollen ausgebildet, was die Erfindung in Weiterbildung ebenfalls vorsieht.The endless belt is safely guided the tool when the endless belt around the drive element and two Pressure elements guided, is preferably excited by this. Both are expediently Drive element as well as the pressure elements as wheels or Roles trained what the invention in training as well provides.

Um den Arbeitsbereich des Werkzeuges an unterschiedliche Schraubenkopf- bzw. Muttergrößen flexibel anzupassen, sind gemäß Weiterbildung der Erfindung die Andrückelemente aufeinander zu verschwenkbar an dem Werkzeug angeordnet. Hierdurch wird es ermöglicht, durch einfache manuelle Handhabung das Endlosband durch Aufschieben des Werkzeuges auf den Schraubenkopf oder die Mutter punktuell an diesem Gegenstand anzulegen und durch weiteres Bewegen des Werkzeuges in Richtung auf diesen Gegenstand zu dann zu bewirken, dass die Andrückrollen aufeinander zu schwenken und sich dabei ein Abschnitt des Endlosbandes um einen Abschnitt des Außenumfanges dieses jeweiligen Gegenstandes kraftschlüssig anlegt. Ganz besonders ist es in diesem Zusammenhang von Vorteil, wenn die Mutter oder der Schraubenkopf mittels der Andrückrollen und zwei weiterer Anschlagselemente in der Arbeitsstellung des Werkzeuges fixierbar ist. Hierbei können die weiteren Anschlagselemente eine Endposition bzw. einen Anschlag ausbilden, bei dessen Erreichen dann auch die Andrückrollen – unter Zwischenlage des Endlosbandes – an dem Außenumfang des jeweils zu verdrehenden Gegenstandes anliegen, so dass der zu verschraubende Gegenstand im Arbeitsbereich des Werkzeuges sicher gehalten und fixiert ist.Around the working area of the tool can be flexibly adapted to different screw head or nut sizes according to training the invention, the pressing elements arranged to be pivotable toward one another on the tool. hereby will it be possible by simple manual handling the endless belt by sliding the Tool on the screw head or the nut at this point Apply the object and move the tool further in the direction on this object then to cause the pinch rollers to pivot towards each other and thereby a portion of the endless belt around a portion of the outer circumference of this respective object non-positively. Most notably it is advantageous in this context if the mother or the screw head by means of the pressure rollers and two more Stop elements can be fixed in the working position of the tool is. Here you can the other stop elements an end position or a stop train, when reached then the pressure rollers - under Liner of the endless belt - on the outer periphery of the object to be twisted in each case so that the to screwing object safely in the working area of the tool is held and fixed.

Schließlich sieht die Erfindung vor, dass die Kraftschlüssigkeit zwischen den Oberflächen des Endlosbandes und der Umfangsfläche von Mutter oder Schraubenkopf durch Reibschluss hergestellt ist.Finally, the invention provides that the non-positive between the surfaces of the endless belt and the peripheral surface of the nut or screw head is produced by friction.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt inThe invention is illustrated below the drawing for example closer explained. This shows in

1 eine schematische Darstellung des Werkzeuges in Ruheposition und in 1 a schematic representation of the tool in the rest position and in

2 eine schematische Darstellung des Werkzeuges in Arbeitsstellung bzw. im Arbeitszustand. 2 a schematic representation of the tool in the working position or in the working state.

Das in den 1 und 2 jeweils insgesamt mit 1 bezeichnete Werkzeug besteht aus einem Schaft 2 und einer daran angeordneten Arbeitsfläche 3. In der Arbeitsfläche 3 sind ein als Antriebsrad ausgebildetes Antriebselement 4 und zwei als Rollen ausgebildete Andrückelemente 5 und 6 angeordnet. Die Andrückelemente 5 und 6 sind jeweils über einen Schwenkarm 7, 8 mit Drehbolzen 9, 10 verbunden und an der Arbeitsfläche 3 befestigt. Die Andrückelemente 5, 6 sind hierdurch aufeinander zu verschwenkbar an der Arbeitsfläche 3 gelagert. Verschwenkt werden die Andrückelemente 5, 6 aus der in 1 dargestellten Ruhestellung in die in 2 dargestellte Arbeitsstellung bzw. den Arbeitszustand des Werkzeuges. In der in 1 dargestellten Ruhestellung bilden die Andrückelemente 5, 6 und das Antriebselement die Spitzen eines gleichschenkligen, zumindest gleichseitigen, Dreiecks, dessen Seiten von dem um diese Elemente 4, 5, 6 geführten Endlosband 11 gebildet werden. Ungefähr in Höhe der Drehbolzen 9 und 10 sind in der Arbeitsfläche 3 beabstandet zueinander zwei Anschlagselemente 12, 13 angeordnet. Das Antriebselement 4 ist mit einem nicht dargestellten Elektromotor antriebsmäßig verbunden. Ebenso weist das Werkzeug nicht dargestellte Einrichtungen zur Erfassung und Kontrolle des durch das Endlosband 11 auf den zu verschraubenden Gegenstand aufgebrachten Drehmomentes und die Anzahl an vollzogener Umdrehungen des zu verschraubenden Gegenstandes 14 auf.That in the 1 and 2 Each tool identified by 1 in total consists of a shaft 2 and a work surface arranged on it 3 , In the work area 3 are a drive element designed as a drive wheel 4 and two pressure elements designed as rollers 5 and 6 arranged. The pressure elements 5 and 6 are each via a swivel arm 7 . 8th with pivot pin 9 . 10 connected and on the work surface 3 attached. The pressure elements 5 . 6 are thereby pivotable towards each other on the work surface 3 stored. The pressure elements are pivoted 5 . 6 from the in 1 shown rest position in the in 2 shown working position or the working state of the tool. In the in 1 shown rest position form the pressure elements 5 . 6 and the drive element the tips of an isosceles, at least equilateral triangle, the sides of which around these elements 4 . 5 . 6 guided endless belt 11 be formed. Approximately at the level of the pivot pins 9 and 10 are in the work area 3 spaced apart from each other two stop elements 12 . 13 arranged. The drive element 4 is drivingly connected to an electric motor, not shown. Likewise, the tool has devices, not shown, for detecting and checking the through the endless belt 11 torque applied to the object to be screwed and the number of completed rotations of the object to be screwed 14 on.

Soll beispielsweise eine Überwurfmutter 14 verschraubt werden, wird das Werkzeug 1 in der in 1 dargestellten Ruhestellung auf die zu verschraubende Überwurfmutter zugeführt. Anschließend wird die Arbeitsfläche 3 derart über die Überwurfmutter 14 bewegt, dass der in 1 mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnete Bereich des Endlosbandes 11 in Anlage mit der Umfangsfläche der Überwurfmutter 14 gelangt. In diesem Kontakt mit der Überwurfmutter 14 wird die Arbeitsfläche 3 weiter über die Überwurfmutter 14 geschoben, bis diese zusammen mit dem anliegenden Endlosband 11 in Anlage an die Anschlagselemente 12 und 13 gelangt. In dieser Position liegen dann auch die Andrückelemente 5, 6 auf der den Anschlagselementen 12, 13 abgewandten Seite der Umfangsfläche der Überwurfmutter 14 nahe an der Umfangsfläche an, so dass die Überwurfmutter 14 zwischen den Andrückelementen 5, 6 und den Anschlagselementen 12, 13 mittels des in diesem Bereich an der Umfangsfläche der Überwurfmutter 14 anliegenden Endlosbandes 11 in dieser Arbeitsstellung bzw. diesem Arbeitszustand des Werkzeuges 1 an der bzw. im Bereich der Arbeitsfläche 3 fixiert ist. Die Verschwenkbewegung der Andrückelemente 5 und 6 aufeinander zu ist dadurch erfolgt, dass der in der 1 mit 15 bezeichnete Bereich des Endlosbandes 11 durch das Einschieben der Überwurfmutter 14 in Richtung auf die Anschlagselemente 12 und 13 bewegt worden ist. In der in 2 dargestellten Arbeitsstellung liegt das Endlosband nun kraftschlüssig über einen großen Bereich am Außenumfang der Überwurfmutter 14 an. Durch Betätigung eines Schaltknopfes 16 wird nun das Antriebselement 4 mittels eines Elektromotors angetrieben. An dem Antriebselement 4 liegt das Endlosband 11 kraft- und/oder formschlüssig an, so dass dieses durch das Antriebselement 4 angetrieben wird. Die auf das Endlosband 11 ausgeübte Drehbewegung wird von diesem auf die Überwurfmutter 14 übertragen und führt zu einer Verschraubung der Überwurfmutter. Hierbei wird mittels der nicht dargestellten Einrichtungen zur Erfassung und Kontrolle von Drehmoment und Umdrehungszahl sowohl das auf die Überwurfmutter ausgeübte Drehmoment als auch die Anzahl an Umdrehungen erfasst und kontrolliert.For example, a union nut 14 are screwed, the tool 1 in the in 1 shown rest position fed to the union nut to be screwed. Then the work surface 3 so about the cap nut 14 moved that in 1 with the reference symbol 15 designated area of the endless belt 11 in contact with the circumferential surface of the union nut 14 arrives. In this contact with the union nut 14 becomes the work surface 3 further on the union nut 14 pushed until this together with the adjacent endless belt 11 in contact with the stop elements 12 and 13 arrives. The pressing elements are then in this position 5 . 6 on the the stop elements 12 . 13 opposite side of the circumferential surface of the union nut 14 close to the peripheral surface so that the union nut 14 between the pressure elements 5 . 6 and the stop elements 12 . 13 by means of in this area on the circumferential surface of the union nut 14 adjacent endless belt 11 in this working position or this working state of the tool 1 on or in the area of the work surface 3 is fixed. The pivoting movement of the pressure elements 5 and 6 towards each other is done in that the 1 15 designated area of the endless belt 11 by inserting the union nut 14 towards the stop elements 12 and 13 has been moved. In the in 2 shown working position, the endless belt is now non-positively over a large area on the outer circumference of the union nut 14 on. By pressing a switch button 16 now becomes the drive element 4 driven by an electric motor. On the drive element 4 is the endless belt 11 non-positively and / or positively, so that this through the drive element 4 is driven. The on the endless belt 11 The rotational movement is exerted on the union nut 14 übertra and leads to a screw connection of the union nut. In this case, both the torque exerted on the union nut and the number of revolutions are recorded and checked by means of the devices (not shown) for detecting and checking the torque and number of revolutions.

11: WerkzeugTool
22: Schaftshaft
33: Arbeitsflächeworking surface
44: Antriebselementdriving element
55: Andrückelementpressing element
66: Andrückelementpressing element
77: Schwenkarmswivel arm
88th: Schwenkarmswivel arm
99: Drehbolzenpintle
1010: Drehbolzenpintle
1111: Endlosbandendless belt
1212: Anschlagselementstop element
1313: Anschlagselementstop element
1414: ÜberwurfmutterNut
1515: Bereich EndlosbandArea endless belt
1616: Schaltknopfselector
1717: ArbeitsbereichWorkspace

Claims

Tool ( 1 ), especially power tools, for tightening or loosening screws or nuts ( 14 ) with one on the screw head or the nut ( 14 ) non-positive working area ( 17 ), characterized in that the tool ( 1 ) a rotating, by means of a drive element ( 4 ) movable endless belt ( 11 ) and in the working state of the tool ( 1 ) the work area ( 17 ) the circumferential surface of the nut continuously from one ( 14 ) or the screw head partially encompassing and non-positively gripping section of the endless belt ( 11 ) is formed.

Tool according to claim 1, characterized in that the tool ( 1 ) has a device with which in the working state of the tool ( 1 ) in the work area ( 17 ) applied torque is detectable and / or controllable.

Tool according to claim 1 or 2, characterized in that the tool has a device with which in the working state of the tool, the number of screw head or nut turns is detectable and / or controllable.

Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the drive element ( 4 ) is driven by an electric motor.

Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the drive element ( 4 ) is designed as a drive wheel or drive roller.

Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the endless belt ( 11 ) around the drive element ( 4 ) and two pressure elements ( 5 . 6 ) guided, preferably strained by this.

Tool according to claim 6, characterized in that the pressing elements as wheels or roles are formed.

Tool according to claim 6 or 7, characterized in that the pressing elements ( 5 . 6 ) are arranged to be pivotable towards one another on the tool.

Tool according to one of claims 6 to 8, characterized in that the nut ( 14 ) or the screw head using the pressure elements ( 5 . 6 ) and two other stop elements ( 12 . 13 ) can be fixed in the working position of the tool.

Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the frictional engagement between the surfaces of the endless belt and the peripheral surface of the nut ( 14 ) or screw head is made by friction.