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Schraubvorrichtung, insbesondere zum Einschrauben von Holz-oder Blechschrauben,
für nicht vorgebohrte Werkstücke Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraubvorrichtung,
insbesondere für Holz-oder Blechschrauben, für nicht vorgebohrte Werkstücke, wie
Hartholz, Kunststoff, Blech oder dergleichen, bei der zum Festhalten der Schraube
dienende Haltebacken in einer Führungsbuchse vorgesehen sind, die auf dem Schraubenschaft
bis in eine Arbeitsstellung zurückschiebbar ist, in der die Schraube von den Haltebacken
gegen die Schraubenzieherschneide gepreßt wird.
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Bekannte Schraubvorrichtungen dieser Art weisen keine Mittel auf,
um den Eingriff der Schraubenzieherschneide mit dem Schraubenkopf selbsttätig aufrechtzuerhalten.
Die hierzu notwendige Kraft muß daher von Hand während des Einschraubvorganges aufgebracht
werden, was eine ruhige Führung der Schraubvorrichtung erschwert, wodurch es bei
nicht vorgebohrten Werkstücken
eintreten kann, daß die Schraubvorrichtung
aus ihrer Soll"-Richtung ausschwenkt oder daß gar die Spitze der in das Werkstück
eindringenden Schraube durch ungewollte Querdrücke abkippt. Außerdem sind die bekannten
Vorrichtungen nicht in der Lage, mit der erforderlichen Sicherheit auch dann die
notwendige Klemmkraft auf den Schraubenkopf auszuüben, wenn die Schraubenköpfe durch
die unvermeidlichen Toleranzen geringeren Durch-
| messer als normal haben. Schrauben mit Untermaß des Kopfdurch- |
| y |
| messers müssen daher entweder vorher aussortiert werden oder |
| man muß bei diesen bekannten Vorrichtungen in Kaufnehmen, daß |
von Zeit zu Zeit eine Schraube ausgewechselt werden muß, wenn man vor dem Einschrauben
oder beim Einschrauben in das Werkstück feststellt, daß diese Schraube nicht den
erforderlichen festen Sitz in den Haltebacken hat.
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Demgegenüber wird erfindungsgemäß dieser Nachteil behoben durch eine
auf die Führungsbuchse aufgesetzte, gegen diese abgefederte, in eine der Arbeitsstellung
der Führungsbuchse entsprechende Spannraststellung zurlickschiebbare Zwischenhülse,
die mit der Führungsbuchse kraftschlüssig verbunden und zusammen mit dieser in der
Arbeitsstellung verriegelbar ist.
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Die Zwischenhülse ist vorzugsweise mit einer Ausnehmung für eine von
innen gegen die Gehäusewandung mittels einer Feder gepreßte Kugel versehen, die
zur Verriegelung der Führungsbuchse in der Arbeitsstellung in eine im Gehäuse vorgesehene
Ausnehmung einrastet. Hiermit wird eine sichere und dennoch nachgiebige Einstellung
der Führungsbuchse in ihrer Arbeitsstellung
gewährleistet. Auch
bei noch so großen Toleranzen der Schraubenköpfe bietet die durch die Erfindung
geschaffene abgefederte Spannraststellung eine gleichmäßige Klemmkraft, die die
Schraubenzieherschneide mit dem Schlitz des Schraubenkopfes beim Einschrauben in
sicherem Eingriff hält.
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Der Verschiebeweg zwischen der Führungsbuchse und der Spannraststellung
ist vorzugsweise kleiner als der Abstand, den die Vorderkante der Führungsbuchse
bei eingespannter Schraube von der Schraubenzieherschneide hat. Die Zwischenhülse
führt dadurch während dem letzten Teil des Einschraubvorganges einen Weg aus, der
in vorteilhafter Weise dazu verwendet werden kann,
| -- |
| einen den Motor abschaltenden Hebel zu betätigen. |
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Um in einfacher Weise ein selbsttätiges Abschalten der Maschine bei
jeder gewünschten Senktiefe oder Höhe des Schraubenkopfs in Bezug auf die Oberfläche
des Arbeitsstücks zu bewirken, ragt, nach einem Vorschlag nach der Erfindung in
die Bewegungsbahn des von der Zwischenhülse während des letzten Teils des Einschraubvorganges
ausgeführten Weges ein innerhalb vorbestimmter Grenzen, vorzugsweise stufenlos,
entlang der genannten Bewegungbahn auf unterschiedliche Senktiefemer Höhe des Schraubkopfes
in Bezug auf die Oberfläche des Arbeitsstücks einstellbarer doppelarmiger Schwenkhebel
mit seinem einen Ende, der bei Betätigung durch die Zwischenhülse den Motor abschaltet.
Der Weg der Zwischenhülse ergibt sich in diesem Fall aus der Differenz des Abstandes
der Vorderkante von der Führungsbuchse zur Schraubenzieherschneide bei eingespannter
Schraube und dem Verschiebeweg zwischen der Führungsbuchse und der Zwischenhülse
bei
Erzeugung der Spannraststellung.
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Der doppelarmige Hebel kann in vorteilhafter Weise um einen Schwenkzapfen-in
einem auf dem Motorgehäuse gesondert montierbaren Gehäuse gelagert sein und liegt-dann
mit seinem anderen Ende gegen die Spitze einer von Hand zu verstellenden Einstellschraube
an einem im Gehäuse verschiebbar gelagerten unter Federspannung stehenden Schiebeglied
an, das an seinem freien Ende einen einen Mikroschalter für den Motor grundsätzlich
betätigenden Schaltstift trägt.
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Weitere Schwierigkeiten haben sich bei den bekannten Schraubeneinziehvorrichtungen
ergeben, wenn Schrauben mit verschiedenem Schaftdurchmesser eingezogen werden sollen.
Meist mußte dabei die Halte-oder Führungsvorrichtung ganz ausgewechselt werden..
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Zur Behebung dieses Nachteils werden gemäß eines weiteren Vorschlages
nach der Erfindung die eingangs genannten Haltebacken im wesentlichen durch vorzugsweise
drei in dem die Schraube tragenden Ende der Führungsbuchse symmetrisch radial verschiebbare
Kugeln gebildet, die in Radialbohrungen in der Führungsbuchse geführt sind und sich
an der Innenwand einer auf der Führungsbuchse verschiebbar gelagerten Glocke abstützen,
âeren lichte Weite sich in Achsrichtung ändert und in der für die einzelnen Haltekugeln
je mindestens zwei verschieden tiefe Längsrillen für einstellbare Schraubendurch--.
messer vorgesehen sind.
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In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigt : Fig. 1 einen Längsschnitt nach der Linie I-I aus Fig.
4 der erfindungsgemäß ausgebildeten Schraubvorrichtung in der Einführstellung für
eine Holzschraube, Fig. 2 einen Längsschnitt entsprechend Fig. 1 zu Beginn der Einschraubbewegung,
d. h. mit in Spannraststellung gebrachte Führungsbuchse, Fig. 3 einen Längsschnitt
nach Fig.'1 und 2 bei, Beendigung des Einschraubvorganges und bei Betätigung des
Abschalthebels mit bereits nicht mehr in Spannraststellung befindlicher Führungsbuchse,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1, und Fig. 5 einen Werkstückteil
mit drei schematisch dargestellten, den Bereich der Senktiefe bzw. Höhe des Schraubenkopfes
relativ zur Werkstückoberfläche darstellenden Schrauben.
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Wie aus den Fig. 1-3 ersichtlich, ist ein Schraubenzieherschaft 1
mit einem Motorwellenstumpf 2 gekuppelt und von einer mit dem Motorgehäuse 2a auf
nicht gezeigte Art verriegelten Gehäusewandung 3 umgeben. Die Gehäusewandung 3 weist
eine
Aussparung 4 auf, durch die das Ende 5a eines doppelarmigen,
um eine Achse 6 schwenkbar gelagerten Hebels 5 reicht. Die Achse 6 ist in einem
auf dem Motorgehäuse 2a aufgesetzten und z mittels nicht gezeigter Schrauben damit
befestigten Gehäuse 7 gelagert, das eine an ihren Enden 8a und 8b erweitere Bohrung
8 aufweist. In der erweiterten Bohrung 8a liegt ein U-formiges Schiebestück 9 (Fig.
2), zwischen dessen
| Schenkeln 9a und 9b das freie Ende 5b des obengenannten jdoppel- |
| g |
armigen Hebels 5 ragt. Der Schenkel 9b des Schiebestücks 9 weist eine nicht näher
bezeichnete Gewindebohrung auf, durch welche sich das Gewindestück 10a (Fig. 2)
einer von Hand zu betätigenden Einstellschraube 10 erstreckt. Am Schenkel 9a des
U-Stücks 9. ist eine Verbindungsstange 11 zu einem in der erweiterten Bohrung 8b
verschiebbar gelagerten Gleitstück 12 befestigt. Zwischen das Gleitstück 12 und
die Seitenwandung der erweiterten Bohrung 8b ist eine Feder 13 um die Verbin-
| dungsßtange 11 gelegt. Am Gleitstück 12 ist ein nach unten |
durch die Wandung des Gehäuses 7 und die des Motorgehäuses reichender Schaltarm
14 befestigt, der grundsätzlich einen Mikroschalter 38 in eingeschaltetem Zustand
hält.
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Wie ferner aus Fig. 1 ersichtlich, ist auf dem Schraubenzieherschaft
1 eine Zwischenhülse 15 verschiebbar gelagert, die einen Stift 16 aufweist, der
durch eine Ausnehmung 17 im Gehäuse 3 hindurchreicht. Der Stift 16 ragt in eine
Ausnehmung 18 (Fig. 2) eines von Hand entlang der Hülse 3 zu verschiebenden Ringes
19, der relativ zum Stift 16 bzw. zur Hülse 15 der
Länge der Ausnehmung
18 entsprechend verschiebbar ist. Die Zwischenhülse 15 weist ferner eine Ausnehmung
20 (Fig.-2) auf, in der eine von einer Druckfeder 21 von innen gegen die Gehäusewandung
3 gepreßte Kugel 22 aufgenommen ist. Konzentrisch zur Zwischenhülse 15 sind zwei
von dieser umfaßten Ringe 23 und 24 (Fig. 1 und 2) gelagert, von denen der Ring
23 - 8 (Fig. 2) um eine über die Schraubenzieherschneide 1 geschobene Führungsbuchse
25 gelegt und mit dieser mittels einer versenkten Schraube 26. verbunden ist. Der
Ring 24 ist mit der Zwischenhülse 15 mittels einer Schraube 27 verbunden, die mit
ihrem Ende durch den Ring 24a in eine Ausnehmung 28 der Führungsbuchse 25 reicht.
Um die Führungsbuchse 25 ist eine sich an den Ringen-23 und 24 abstützende Druckfeder
29 gelegt. An der Zwischenhülse 15 ist ein sich in horizontaler Richtung erstreckender
Betätigunsstift 30 befestigt.
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Die Führungsbuchse 25 ist an ihrem Ende mit einem Bund 31 versehen,
der Bohrungen 32 aufweist, in denen als Haltebacken dienende für die Schrauben/Kugeln
33 geführt sind. Über der Führungsbuchse 25 ist verschiebbar eine Glocke 34 gelagert.
Die Glocke 34 liegt mit der einen Seitenwandung seines Flansches 34a kraft einer
Druckfeder 35 grundsätzlich'gegen den Bund 31 der Führungsbuchse 25 an. Die sich
am einen Ende der Seitenwandung der Glocke 34 abstützende Feder 35 liegt am anderen
Ende gegen die Seitenwandung 36a, einer die Glocke 34 umgreifenden Hülse 36 an,
die ihrerseits durch die Feder 35 grundsätzlich gegen einen
| auf der S e25 befestigten Stift 37 gedrückt wird. |
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Die aus-Fig 1 ersichtliche Stellung der Schraubvorrichtung ist die
zur Aufnahme einer neuen Schraube geeignete Stellung.
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Eine Schraube 40 wird in das Innere der Führungsbuchse 25 durch eine
dort eingebrachte Ausnehmung 41 hindurch eingelegt.
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Dann wird der Ring 19 und damit über den darin eingreifenden auf
der zwischenhülse 15 befestigten Stift 16, die Zwischen-. hülse 15. und damit auch
die-mit dieser über die Druckfeder 28 kraftschlüssig verbundene Führungsbuchse 25
entlang dem Ge-. hause 3 in Richtung des Pfeiles f (Fig. 1) gezogen bis der -Kopf
40a gegen die Schraubenzieherschneide 1a anstößt und die Kugeln 33 gegen die konische
Außenfläche des Schraubenkopfes 40a anliegen. Diese Stellung ist in den Figuren
nicht gezeigt.
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In dieser Stellung wird die Kugel. 22 noch mittels der Feder 21 von
innen gegen die Gehäusewandung 3 gepreßt und die Feder 29
| "li'ifl'frun. Q'8 hU. C118 A und |
| drückt noch dipwi* eK25/den darüber befestigten |
Ring 23 von innen gegen den Flansch 15a der Zwischenhülse 15.
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Nach-Erreichen dieser somit beschriebenen, jedoch nicht, gezeigten
Stellung wird der Ring 19 von Hand noch ein Stück weiter in Richtung des Pfeiles
f gezogen und die. Führungsbuchse 25 befindet sich jetzt in der aus Fig. 2 ersichtlichen
Spannraststellung. Der Führungsbuchse 25 selbst ist hierzu keine Bewegung mehr,
erteilt worden, sondern es hat sich lediglich die zwischenhülse 15 relativ zur Führungsbuchse
25 in Pfeil-
| richtung-so weit zum Motor hin bewegt, bis die Kugel 22 eine |
| - im Gehäuse 3 vorgesehene langlochförmige Ausnehmung 42. er- |
| e v |
| reicht : hat.,. und, in diese durch den Druck der Feder 21
einige- |
| rastet ist. Damit die Kugel tief genug in die Ausnehmung 42 |
einrasten kann, weist der Ring 19 eine der Kugel 22 gegenüberliegende
Rille 43 auf, die jedoch am motorseitigen Ende des Ringes-19 geschlossen ist. Die
Kugel 22 stützt sich also, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in der Spannraststellung
an der Rillenwand im Ring 19 ab. Da die. Führungsbuchse 25 stehengeblieben ist und
sich nur-die Zwischenhülse 15 zum Erreichen der Spannraststellung relativ zur Führungsbuchse
bewegt hat,'entsteht zwischen der Innenwandung des Flansches 15a und der Kante 25a
der Führungsbuchse ein Zwischenraum zug um den die Feder 28 zusammengedrückt wird,
die mit der ihr dadurch erteilten Spannkraft die Führungsbuchse 25 in Richtung des
Pfeiles f zu ziehen versucht, wobei sich die. Feder 28 an dem mit der Zwischenhülse
15 befestigten Ring 24 abstützt.'Mit der der Führungsbuchse somit erteilten Vorspannung
pressen die Kugeln 33 den Schraubenkopf 40a gegen die Schraubenzieherachneide 1a
und diese Vorspannung wird während dem Einschraubvorgang auf Grund der durch die
Kugel 22 bewirkten Raststellung aufrechterhalten. Außerdem ist in Fig. 2 eine durch
Einstellen der Einstellschraube 10 erzeugte andere Stellung des Hebels 5 gegenüber
der in Fig. 1 gezeigten Stellung ersichtlich.
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Nach dem Anlassen des Motors rastet im Laufe der ersten Umdrehung
der im Schraubenkopf vorhandene Schlitz auf Grund dessen Vor-
Spannung in die Schreubenzieherschneide 1a ein und/Einschraubvorgang beginnt, ohne
daß von Hand ein sonderlicher Druck auf die Schraubvorrichtung gegen das Werkstück
44 (Fig. 3) ausgeübt werden muß.
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Gegen Ende des Schraubvorganges trifft die Glocke 34 mit ihrer-Stirnfläche
auf das Werkstück 44 und wird im weiteren Verlauf des Schraubvorganges vom Werkstück
44 gegen den Druck der Feder 35 in Richtung des Pfeiles f gedrückt. Während dieser
Verschiebung gibt-die Glocke 34 auf Grund ihrer veränderlichen lichten Weite in
Achsrichtung den Kugeln 33 den Weg aus den Bohrungen 32 soweit frei, daß die konische
Außenfläche des 'Schraubenkopfes 40a kein Widerlager mehr für die vorgespannte Führungsbuchse
25 bildet. Infolgedessen'wird die Führungsbuchse 25 um den Weg s in Pfeilrichtung
f von der Feder 29 bis zur Anlage'mit der Innenkante des Flansches 15a der Zwischenhülse
gedrüökt. Da der Abstand z (Fig. 2), den die Vorderkante'25a der Führungsbuchse
25 bei eingespannter Schraube von der Schraubenzieherschneide 1a hat, größer ist
als der Abstand s, wird beim Auftreffen der Vorderkante 25a auf das Werkstück die
Zwischenhülse 15 um die Wegdifferenz z-s = y (Fig. 3) in Pfeilrichtung verschoben,
wodurch der an der zwischenhülse 15 befestigte Stift 30 auf den Arm 5a des doppelarmigen
Schwenkhebels 5 trifft und diesem eine Schwenkbewegung um den Zapfen 6 erteilt,
wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Der Arm 5b schlägt dabei gegen die Spitze der Schraube
10a, wodurch die Verbindungstange 11 nach rechts gegen die Kraft der Druckfeder
13 verschoben wird und der daran befestigte Schaltarm 14 den federbelasteten Schalter
38a des Mikroschalters 38 freigibt. Dadurch wird der Motor abgeschaltet. Das Abschalten
des Motors erfolgt um so früher, je'weiter der'Arm 5a nach rechts in die Bewegungsbahn
des Stifts ragt. Dadurch wird die direkt von
der Abschaltzeit des
Motors abhängige Senktiefe oder Höhe des Schraubenkopfes 40a in Bezug auf das Werkstück
geregelt.
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Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist die Innenfläche 34b nicht als reine
Drehfläche ausgebildet, sondern weist einzelne unterschiedlich profilierte, kreisbogenförmige
Nuten 45,46 auf. Diese Nuten unterscheiden sich lediglich dadurch voneinander, daß
sie verschieden tief eingefräst sind, so daß sich der lichte Durchmesser je nach
den durch Verdrehung relativ zur Führungsbuchse 25 eingestellten Nuten 45,46 entsprechend
der Schaftstärke der jeweils eingelegten Holzschraube verändert. Im vorliegenden
Fall sind zwar nur zwei verschieden
| tie, |
| tiere nuten 45,46 gezeigt, jedoch können diese im Bedarfs- |
fall auch mehr sein.
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In Fig. 5 ist in schematischer Darstellung der Bereich x gezeigt,
innerhalb welchem sich die Senktiefe bzw. Höhe des Schraubenkopfes in Bezug auf
die Oberfläche des Werkstücks 44 verändern kann. Wie aus dem Vorangegangenen hervorgeht,
muß zur Stellung des Schraubenkopfes 40a'der Arm 5a des doppelarmigen Schwenkhebels
5 mittels der Einstellschraube 10 sehr weit in die Bewegungsbahn des Stifts 30,
d. h. sehr weit nach rechts ragen, damit der Stift frühzeitig auf den Arm 5a trifft,
wodurch ein frühzeitiges Abschalten des Motors bewirkt wird.
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Bei der Stellung des Schraubenkopfes 40a", der plan mit der Oberfläche
des Werkstücks 44 abschließt, muß der Arm eine Mittelstellung einnehmen, z. B. senkrecht
zur Bewegungsbahn
des Stifts 30 stehen, während sich bei der Stellung
des Kopfes 40a''' der Arm 5a möglichst weit links, d. h. am Ende der Bewegungsbahn
des Stiftes 30 befinden muß.