DE19727187A1

DE19727187A1 - Vorrichtung für Schraub- oder Bohrwerkzeuge

Info

Publication number: DE19727187A1
Application number: DE19727187A
Authority: DE
Inventors: Norbert Guenther
Original assignee: HAHN WILLI GmbH
Current assignee: ROBERT SCHROEDER GMBH & CO. KG, 42369 WUPPERTAL, DE
Priority date: 1996-06-29
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2017-06-27
Also published as: DE29611256U1; DE19727187C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Schraubwerkzeuge, Bohrwerkzeuge, o. ä. gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen dienen beispielsweise zum Ein- und Ausdrehen von Schrauben oder zum Bohren. Hierbei ist das An triebsstück drehmomentschlüssig mit einem entsprechenden Schraub- oder Bohrwerkzeug, beispielsweise einem elektromoto risch, pneumatisch oder handbetriebenen Schrauber, verbunden. Die Drehmomentübertragung erfolgt mittels der Hülse auf das Abtriebsstück, welches je nach Ausgestaltung zum Schrauben oder Bohren dient. Die Abtriebsstücke sind üblicherweise in die Hülse einsteckbar oder fest verbunden mit der Hülse auf das Antriebsstück aufsteckbar, um ein schnelles Wechseln der Abtriebsstücke für verschiedene Anwendungen zu ermöglichen.

Insbesondere bei Abtriebsstücken zum Ein- und Ausdrehen von Schlitzschrauben, wie Kreuzschlitz- und Pozidrivschrauben, entsteht das Problem, daß bei zunehmenden auf die Schrauben zu übertragenden Drehmomenten die von einem Benutzer in axialer Richtung aufzubringende Kraft gesteigert werden muß, um einen Drehmomentschluß zwischen der Schraube und dem Abtriebsstück aufrechtzuerhalten. Kann diese Kraft nicht mehr aufgebracht werden, rutscht die Spitze des Abtriebsstücks von den An griffsflächen des Schraubenkopfs ab (cam-out-Effekt). Dies führt zu einer Beschädigung der Angriffsflächen des Schrauben kopfs und erschwert ein weiteres Ein- oder Ausdrehen der Schraube. Weiterhin kann es zu Beschädigungen von zu ver schraubenden Gegenständen und zu Verletzungen kommen.

Maßnahmen, die ein Abrutschen des Abtriebsstücks beim Ein- und Ausdrehen von Schrauben bei zunehmender Drehmomentübertragung verhindern sollen, wie beispielsweise das zusätzliche Struktu rieren der Abtriebsspitze durch Rillen oder das Anbringen von Diamant- oder Hartmetallpartikeln, bringen nicht die gewünsch ten Ergebnisse, da ein rascher Verschleiß der Rillen und ein Ablösen der Partikel auftritt, so daß derartige Abtriebsstücke nur im Neuzustand eine Verbesserung bewirken.

Ein weiteres Problem bei den bekannten Vorrichtungen, welches sich auch bei Schrauben mit außenliegenden und innenliegenden Angriffsflächen, wie Sechskant-, Innensechskant-, Innenvier kant-, Innendreikant- und Torxschrauben, ergibt, bei denen die Aufbringung einer axialen Kraft zur Herstellung einer drehmom entschlüssigen Verbindung zwischen dem Abtriebsstück und der Schraube üblicherweise kein Problem ist, besteht darin, daß der Anwender bei erneutem Ansetzen des Abtriebsstücks warten muß, bis die Drehzahl des verwendeten Schraubwerkzeuges annä hernd auf Null abgesunken ist. Dieses "Abwarten" stellt einen erheblichen Zeitaufwand dar, wenn eine Vielzahl nebeneinander liegender Schrauben ein- oder auszudrehen sind.

Auch beim punktgenauen Bohren von Löchern, ist es bei Ansetzen eines entsprechenden Abtriebsstücks erforderlich, daß dieses zum Stillstand gekommen ist.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die ein einfaches und sicheres Ein- bzw. Ausdrehen unterschiedlichster Schrauben ermöglicht und bei welchem ein einfaches und sicheres Ansetzen des Abtriebsstücks unabhängig von der Drehzahl des verwendeten Schraub- oder Bohrwerkzeuges ist.

Dieses Ziel wird durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach weist die Vorrichtung Kupp lungsmittel zur Bewirkung einer drehmomentschlüssigen Verbin dung zwischen dem Antriebsstück und dem Abtriebsstück abhängig von einer bei Einsatz der Vorrichtung axial auf die Vorrich tung einwirkenden Kraft auf. Wirkt keine entsprechende Kraft auf die Vorrichtung, beispielsweise bei Absetzen des Ab triebsstücks nach Eindrehen einer Schraube oder auch bei Ab rutschen, so besteht keine drehmomentschlüssige Verbindung zwischen dem Antriebsstück, welches drehmomentschlüssig mit einem entsprechenden Werkzeug verbunden ist, und dem Ab triebsstück. Dadurch ist eine Beschädigung der Angriffsflächen der Schraube bei Abrutschen des Abtriebsstücks verhindert; ferner kann das Abtriebsstück unabhängig von der Drehzahl des Werkzeuges positioniert oder angesetzt werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Vorteilhafterweise weisen das Antriebsstück oder das Ab triebsstück wenigstens ein radial verschiebbares Kupplungs element auf, welches zur Herstellung der drehmomentschlüssigen Verbindung zwischen dem Antriebsstück und dem Abtriebsstück in Aussparungen der Hülse eingreift. Das kein Kupplungselement aufweisende Antriebsstück oder Abtriebsstück ist hierbei übli cherweise drehfest mit der Hülse verbunden.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das wenigstens eine Kupplungselement mittels eines axial wir kenden Druckelements radial verschiebbar ist. Das Druckelement dient hierbei zur Übertragung der axial auf die Vorrichtung einwirkenden Kraft. Es weist vorzugsweise einen axial in dem Abtriebsstück verlaufenden Druckstift, der bei Nichteinwirken einer Kraft über ein vorderes Ende des Abtriebsstücks hinaus ragt, und ein Kraftumlenkelement auf. Bei Einwirken einer Kraft auf die Vorrichtung verschiebt sich der Druckstift axial in dem Abtriebsstück, wodurch die Kraft über das Kraftumlenk element auf das Kupplungselement übertragen wird.

Die Kraftübertragung von dem Druckstift auf das Kupplungs element erfolgt vorteilhafterweise mittels eines kugelförmi gen, wenigstens teilweise kalottenförmigen oder wenigstens teilweise kegelförmigen Kraftumlenkelements. Derartige Kraft umlenkelemente sind einfach herstellbar und wirkungsvoll in ihrer Anwendung.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vor gesehen, das Druckelement wenigstens teilweise als festen Bestandteil des Abtriebsstückes auszubilden. Diese Ausfüh rungsform ist insbesondere bei Ausgestaltung des Kupplungs elementes an dem Antriebsstück vorteilhaft. Das Abtriebsstück ist hierbei drehmomentschlüssig in der Hülse aufgenommen und axial in einem vorgebbaren Bereich in der Hülse verschiebbar. Bei Ansetzen des Abtriebsstücks und Einwirken einer entspre chenden Kraft auf dessen Spitze verschiebt sich das Abtriebs stück innerhalb der Hülse und verschiebt das wenigstens eine Kupplungselement über das Kraftumlenkelement radial nach au ßen.

Die Aussparungen der Hülse, in welche das wenigstens eine Kupplungselement eingreift, sind vorzugsweise als Bohrungen, Vertiefungen oder Wellenprofile ausgebildet.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, das drehfest mit der Hülse verbundene Antriebsstück oder Abtriebs stück einsteckbar in die Hülse zu gestalten. Hierdurch ist ein schnelles Auswechseln des Abtriebsstücks, ggf. zusammen mit der Hülse, möglich.

Vorteilhafterweise weist das Abtriebsstück außerhalb der Hülse einen Bereich mit einer strukturierten Oberfläche auf, an welcher ein Benutzer angreifen kann, um das sich beispiels weise nach Absetzen von einer Schraube noch drehende Abtriebs stück anzuhalten.

Zur Verwendung als Handwerkzeug ist vorgesehen, das Antriebs stück an seinem der Hülse abgewandten Ende als Handgriff aus zubilden.

Vorteilhafterweise ist das der Hülse abgewandte Ende des Ab triebsstücks, das an Angriffsflächen beispielsweise von Schrauben angreift, mit Diamantpartikeln, Hartmetallpartikeln, Quarzpartikeln oder ähnlichem beschichtet, um die Reibung zwischen dem Abtriebstück und der Schraube zu erhöhen. Da bei Abrutschen des Abtriebsstücks kein Drehmoment mehr von dem Antriebsstück übertragen wird, ist diese Beschichtung bei der vorliegenden Erfindung keinem erhöhten Verschleiß ausgesetzt, so daß eine erhöhte Reibung langanhaltend gewährleistet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im axialen Schnitt, vor Ansetzen an eine Schraube;

Fig. 2 Vorrichtung gemäß Fig. 1 nach Ansetzen an eine Schraube;

Fig. 3-6 Zweite bis fünfte Ausführungsformen der erfindungs gemäßen Vorrichtung im axialen Schnitt;

Fig. 7, 8 die erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht;

Fig. 9a, b Ausführungsformen einer Hülse im Querschnitt.

In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.

In den Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung im axialen Schnitt dargestellt.

Die dargestellte Vorrichtung besitzt ein Antriebsstück 12, welches einerends drehmomentschlüssig mit einer Hülse 11 ver bunden ist. Das andere Ende des Antriebsstücks 12 ist drehmom entschlüssig in ein entsprechendes Schraubwerkzeug einsetzbar. Die Vorrichtung besitzt ferner ein Abtriebsstück 1, welches mit Spiel in der Hülse 11 gelagert ist und welches durch ein Sicherungselement 14, das durch die Hülse 11 in eine Nut des Abtriebsstücks 1 eingreift, vor Herausziehen aus der Hülse 11 gesichert ist. Die Vorrichtung besitzt ferner Kupplungsmittel, die abhängig von einer auf ein vorderes Ende der Vorrichtung einwirkenden Kraft eine drehmomentschlüssige Verbindung zwi schen dem Abtriebsstück 1 und der Hülse 11 und damit zwischen dem Abtriebstück 1 und dem Antriebsstück 12 herstellen. Die auf das vordere Ende der Vorrichtung einwirkende Kraft ergibt sich beispielsweise bei Andrücken des Abtriebsstücks an eine Schraube o. ä.

Die dargestellten Kupplungsmittel weisen einen Druckstift 3 und ein als Kugel 6 ausgebildetes Kraftumlenkelement sowie als Kugeln ausgebildete Kupplungselemente 7 auf. Der Druckstift 3 und das als Kugel 6 ausgebildete Kraftumlenkelement bilden ein Druckelement. Das Abtriebsstück 1 ist in einem hinteren Be reich hülsenförmig ausgebildet, und weist dort Öffnungen 18 auf, in welchen die Kupplungselemente 7 radial verschiebbar sind. Die Hülse 11 weist in dem dargestellten Beispiel als Öffnungen 9 ausgebildete Aussparungen auf, die axial auf glei cher Höhe wie die Öffnungen 18 des Abtriebsstücks 1 ausge bildet sind und in welche die Kupplungselemente 7 bei radialer Verschiebung eingreifen können, wie in Fig. 2 dargestellt.

Die Funktionsweise der dargestellten Vorrichtung ergibt sich wie folgt:
Wird keine Kraft auf das vordere Ende der Vorrichtung ausge übt, ragt der Druckstift 3 nach vorne über das Abtriebsstück 1 hinaus. Die Kupplungselement 7 greifen nicht in die Aus sparungen der Hülse 11 ein, das Abtriebsstück 1 dreht sich bei drehendem Antriebsstück 12 und drehender Hülse 11 nicht mit.

Wird das Abtriebsstück 1 in einen Schraubenkopf 16 eingeführt verschiebt sich der Druckstift 3 mittels einer nun wirkenden Kraft axial in dem Abtriebsstück 1 nach hinten, wodurch die Kupplungselemente 7 über das als Kugel 6 ausgebildete Kraft umlenkelement radial nach außen verschoben werden. Sobald sich die Aussparungen 9 der drehenden Hülse 11 über den Öffnungen 18 des Abtriebsstücks 1 befinden, greifen die Kupplungselemen te 7 in die Aussparungen 9 der Hülse 11 ein und es besteht eine drehmomentschlüssige Verbindung zwischen dem Abtriebs stück 1 und der Hülse 11 und damit zwischen dem Abtriebsstück 1 und dem Antriebsstück 12.

In dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Schnitt sind zwei Kupp lungselemente 7 gezeigt. Vorteilhafterweise besitzt die Vor richtung vier Kupplungselemente 7 in vier Öffnungen 18, welche in einem Winkelabstand von 90° zueinander angeordnet sind. Entsprechend weist die Hülse 11 vier in einem Winkelabstand von 90° zueinander angeordnete Aussparungen auf. Auch eine Ausbildung mit nur einem Kupplungselement 7 oder drei Kupp lungselementen 7 ist offensichtlich möglich.

Die Durchmesser der Öffnungen 9 der Hülse 11 sind kleiner als die Durchmesser der Öffnungen 18 des Abtriebsstücks 1. Hier durch ist gewährleistet, daß die Kupplungselemente 7 nicht herausfallen und daß bei Absetzen des Abtriebsstück 1, bei spielsweise von dem Schraubenkopf 16, die Kupplungselemente 7 automatisch radial nach innen verschoben werden und der Dreh momentschluß gelöst wird.

Die Fig. 3 und 4 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der er findungsgemäßen Vorrichtung, bei denen die Aussparungen der Hülse 11 als Vertiefungen 10; 13 ausgebildet sind und bei welchen das Kraftumlenkelement als zylindrisches Element 8 mit kegelförmiger Spitze ausgebildet ist.

In Fig. 9 sind zwei Ausführungsformen der Hülse 11 nach den Fig. 3 und 4 im Querschnitt dargestellt. Während die in Fig. 9a dargestellte Hülse 11 vier in einem Winkelabstand von 90° zueinander angeordnete Vertiefungen 10; 13 aufweist, besitzt die in Fig. 9b dargestellte Hülse 11 acht Vertiefungen 10; 13, die radial in einem Winkelabstand von 45° zueinander angeord net sind. Ausgehend von vier Kupplungselementen 7, bietet die in Fig. 9b dargestellte Hülse 11 den Vorteil, daß die Hülse 11 maximal eine 1/8-Umdrehung ausführt, bis die Kupplungselemen te 7 bei Krafteinwirkung auf die Vorrichtung greifen.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung ist das Abtriebs stück 1 drehfest in die Hülse 11 eingesetzt, während das An triebsstück 12 mit Spiel in der Hülse 11 gelagert ist. Das Antriebsstück 12 ist mittels Sicherungselementen 14, die durch die Hülse 11 in Nuten des Antriebsstücks 12 eingreifen, gegen Herausziehen gesichert. Das Antriebsstück 12 ist in einem vorderen Bereich hülsenförmig ausgebildet, wobei das An triebsstück 12 dort Öffnungen 20 aufweist, in welchen Kupp lungselemente 7 radial verschiebbar sind. Wird bei der dar gestellten Vorrichtung der Druckstift 3 axial in dem Ab triebsstück 1 verschoben, verschieben sich die Kupplungsele mente 7 über das als Kugel 6 ausgebildete Kraftumlenkelement radial nach außen und ein Drehmomentschluß zwischen dem An triebsstück 12 und der Hülse 13 wird hergestellt. Die dar gestellte Vorrichtung bietet den Vorteil, daß für unterschiedliche Anwendungszwecke lediglich das Abtriebsstück 1 und nicht wie bei den in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungs formen das Abtriebsstück 1 zusammen mit den Kupplungsmitteln ausgewechselt werden muß.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf einen Druckstift zur Übertragung einer auf die Vorrichtung einwirkenden Kraft verzichtet. Das Abtriebselement 1 ist hier bei verschiebbar in der Hülse 11 angeordnet, wobei sich das Abtriebsstück 1 bei Einwirken einer Kraft axial in der Hülse 11 verschiebt und diese Kraft mittels eines Ansatzes 15 auf ein Kraftumlenkelement 6 überträgt, wodurch die Kupplungs elemente 7 radial in Öffnungen 20 des Antriebsstücks 12 nach außen verschoben werden, um so einen Drehmomentschluß zwischen dem Antriebsstück 12 und der Hülse 11 herzustellen. Diese Ausführungsform ist insbesondere bei Verwendung eines zum Bohren geeigneten Abtriebsstücks vorteilhaft.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform besteht ferner die Möglichkeit, den Ansatz 15 wenigstens teilweise kegelför mig auszubilden und auf das als Kugel 6 ausgebildete Kraft umlenkelement zu verzichten. Der so ausgebildete Ansatz dient dann gleichzeitig auch als Kraftumlenkelement.

Um ein Herausfallen des Abtriebsstücks 1 bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform zu verhindern, ist eine Rast möglichkeit vorgesehen, in welche das Abtriebsstück 1 bei Einführen in die Hülse 11 einrastet, wobei das Abtriebsstück 1 nach Einrasten leichtgängig axial in der Hülse 11 in Rich tung des Antriebsstücks 12 verschiebbar ist, jedoch nur mit einem gewissen Kraftaufwand nach vorne aus der Hülse heraus ziehbar ist.

In den Fig. 7 und 8 sind zwei Ausführungsformen einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht dargestellt. Das An triebsstück 12 ist in dem dargestellten Beispiel mittels eines Außensechskants drehmomentschlüssig mit der Hülse 11 verbun den. Die in Fig. 8 dargestellte Vorrichtung weist an dem Ab triebsstück 1 außerhalb der Hülse 11 einen strukturierten Oberflächenbereich 17 auf, an welchem ein Anwender das Ab triebsstück 1 bei nichtbestehender drehmomentschlüssiger Ver bindung zwischen dem Antriebsstück 12 und dem Abtriebsstück 1 festhalten kann, um dieses stillzusetzen.

Bezugszeichenliste

1 Abtriebsstück
2 Druckstift
6 Kraftumlenkelement
7 Kupplungselement
8 Kraftumlenkelement
9 Öffnung
10 längliche Vertiefung
11 Hülse
12 Antriebsstück
13 Vertiefung
14 Sicherungselement
15 Ansatz
16 Schraubenkopf
18 Öffnung des Abtriebsstücks
20 Öffnung des Antriebsstücks

Claims

1. Vorrichtung für Schraubwerkzeuge, Bohrwerkzeuge, o. ä. mit einem Antriebsstück (12), einem Abtriebsstück (1) und einer das Antriebsstück (12) und das Abtriebsstück (1) wenigstens teilweise umgebenden Hülse (11), dadurch ge kennzeichnet, daß die Vorrichtung Kupplungsmittel (3, 7, 9; 3, 7, 13; 3, 7, 10) zur Bewirkung einer drehmoment schlüssigen Verbindung zwischen dem Antriebsstück (12) und dem Abtriebsstück (1) abhängig von einer bei Einsatz der Vorrichtung axial auf die Vorrichtung einwirkenden Kraft aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsstück (12) oder das Abtriebsstück (1) wenig stens ein radial verschiebbares Kupplungselement (7) auf weist, welches zur Herstellung der drehmomentschlüssigen Verbindung in Aussparungen (9, 10, 13) der Hülse (11) eingreift.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Kupplungselement (7) mittels eines axial wirkenden Druckelements (3, 6; 3, 8; 15, 6) radial verschiebbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (3, 6; 3, 8; 15, 6) einen axial in dem Abtriebsstück (1) verlaufenden Druckstift (4) und ein Kraftumlenkelement (6; 8) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftumlenkelement (6; 8) kugelförmig, wenigstens teilweise kalottenförmig oder wenigstens teilweise kegel förmig ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (3, 6; 3, 8; 15, 6) wenigstens teilweise fest mit dem Abtriebsstück (12) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (9, 10, 13) der Hülse als Bohrungen, Vertiefungen oder Wellenprofile ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Antriebsstück (12) und/oder das Abtriebsstück (1) in die Hülse (11) einsteckbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Abtriebsstück (1) außerhalb der Hülse einen Bereich (17) mit einer strukturierten Oberfläche aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsstück (12) an seinem der Hülse (11) abgewandten Endes als Handgriff ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das der Hülse abgewandte Ende des Abtriebsstücks (1) mit einem Material, insbesondere aus Diamantpartikeln, Hartmetallpartikeln, Quarzpartikeln o.a., zur Erhöhung der Reibung zwischen dem Abtriebsstück (1) und einer Schraube (16) beschichtet ist.