DE19804818A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Montage von Hohlwanddosen - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Montage von HohlwanddosenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Montage von
zur Verbindung mit Leerrohren geeigneten Hohlwanddosen zum Aufbau ei
ner Vorinstallation innerhalb von Wänden für den Einzug von elektrischen
Leitungen mit den Merkmalen der in dem Oberbegriff der Patentansprüche 1
und 23 beschriebenen Gattungen.
Die Montage von Hohlwanddosen für eine Installation oder Elektrovorinstal
lation in Hohlwänden und Massivwänden mit verlorenen Schalungen ermög
lichen das Einsetzen von Anschluß- oder Schaltelementen in die Wand, wie
Steckdosen, Schalter, Telefon- oder Antennenanschlüsse und dergleichen.
Durch die Installation der Hohlwanddosen, die durch Leerrohre verbunden
werden, bleibt die Führung und die Art der später in die Leerrohre und die
Hohlwanddosen einzuziehenden Leitungen weiterhin frei wählbar und kann
nach den Verbraucherbedarf ausgerichtet werden. Die heute übliche Seri
enherstellung von Wänden, wie beispielsweise Hohlwänden für den Fertig
hausbau, Wohnmobile, Waggons und dergleichen oder für die Herstellung
von Massivwänden mit verlorenen Schalungen, ist es erforderlich die Mon
tage der Hohlwanddosen der Vorfertigung von industriell vorgefertigten
Wandelementen anzupassen. Die Montage von Hohlwanddosen geschieht
bisher überwiegend in manueller Arbeit. So erfolgt zuerst das Bearbeiten
und Vorbereiten der Wand zur Aufnahme der Hohlwanddose, indem mit
einem Körner eine Körnervertiefung zum Ansetzen des anschließenden mit
einem Bohrwerkzeug durchgeführten Bohrens zur Erstellen einer Zentrier
bohrung. Danach wird die Zentrierbohrung auf die für die Hohlwanddose
erforderliche Öffnungsweite durch Bohren erweitert. Nun folgt per Hand oder
mit einem Hilfswerkzeug das Einsetzen der Hohlraumdose in den bereits
hergestellten Wanddurchbruch und das Befestigen der Hohlwanddose in der
Wand. Für diese Schritte werden mehrere Werkzeuge wie der Körner, das
Bohrgerät mit unterschiedlichen Bohrern für die Zentrierbohrung und die
Erweiterung der Zentrierbohrung auf den Durchmesser der Hohlwanddose
benötigt. Anschließend ist per Hand das Einsetzen der Hohlwanddose und
das Befestigen der Hohlwanddose in der Wand durchzuführen. Für die ver
schiedenen Arbeitsgänge sind jeweils unterschiedliche Werkzeuge erforder
lich, die manuell bei der Durchführung der Arbeitsgänge betätigt bzw. ge
halten werden. Zur Durchführung dieser manuellen Montage von Hohlwand
dosen ist ein erheblicher Zeitaufwand erforderlich, wobei die Montage zu
sätzlich noch mit den Fehlerquellen wie beispielsweise einer gewissen Un
genauigkeit bei der manuellen Ausführung behaftet ist. Dieses manuelle
Verfahren bei der Montage von Hohlwanddosen in Hohlwänden oder in
Wänden mit verlorenen Schalungen kann nicht mit den Erfordernissen der
industriellen Vorfertigung der Wände Schritt halten und führt entweder zur
zeitlichen Verzögerung der Herstellung industriell vorgefertigter Wände oder
zur Kostenerhöhung durch den Einsatz von vermehrtem Personal zur Mon
tage.
Darüber hinaus ist jedoch auch bei einer automatisierten Montage von
Hohlwanddosen mit Hilfe des Armes eines Manipulators noch ein erhebli
cher zeitlicher Aufwand bei der Montage der Hohlwanddosen zu leisten.
Auch bei der automatisierten Montage von Hohlwanddosen sind die für die
einzelnen Arbeitsgänge des Körnens, des Bohrens der Zentrierbohrung, des
Erweiterns der Zentrierbohrung auf den Durchmesser der Hohlwanddose,
ferner für das Ergreifen, das Halten und das Befestigen der Hohlwanddose
in der Wand jeweils unterschiedliche Werkzeuge erforderlich, die der Arm
des Manipulators einzeln ergreifen muß, danach den Arbeitsgang durchführt
und anschließend wieder ablegt. Danach ergreift der Arm des Manipulators
das nächste Werkzeug führt den damit gewünschten Arbeitsgang aus und
legt das Werkzeug anschließend wieder ab. Entsprechend ist bei allen wei
teren Arbeitsschritten für die Montage von Hohlwanddosen zu verfahren, so
daß sich erhebliche Zeiten für das Aufnehmen und Ablegen der Werkzeuge
für die erforderlichen einzelnen Arbeitsschritte bzw. Arbeitsvorgänge bei der
Montage summieren.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache und für
die Massenfertigung geeignete Vorrichtung und Verfahren zur Montage von
Hohlwanddosen innerhalb von Wänden zu schaffen, die insbesondere eine
zeitliche Beschleunigung des Montagevorganges beim Fertigen des Durch
bruchs durch und der Montage der Hohlwanddose in der Wand zu ermögli
chen und dabei die einzelnen unterschiedlichen Arbeitsvorgänge der Mon
tage ohne das ständige einzelne Aufnehmen und Absetzen der Werkzeuge
zuläßt.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die in den kennzeichnen
den Teilen der Patentansprüche 1 und 21 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungsgegenstände sind in den Merk
malen 2 bis 20 und 22 bis 23 gekennzeichnet.
Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, daß für die Montage des
Unterteils der Hohlwanddose in der Wand eine derart mit Teilwerkzeugen
ausgestattete Multifunktionsvorrichtung vorgesehen ist, daß alle Teilwerk
zeuge fluchtend hintereinander auf einer gemeinsamen Welle vereinigt und
angeordnet sind. Als Teilwerkzeuge sind dazu eine Zentriervorrichtung, eine
Bohrvorrichtung, eine Fräs- und eine Spannvorrichtung vorgesehen. D.h.,
daß das Bearbeiten der Wand mit den Funktionen des Körnens, des Ausfüh
rens der Zentrierbohrung sowie des Fertigens der Wanddurchbruches und
zusätzlich die Montage des Unterteils der Hohlwanddose mit den Funktionen
des Greifens und Aufnehmens, des Haltens während der Montage sowie des
Einsetzens des Unterteils der Hohlwanddose in die Wand mittels einer ein
zigen Multifunktionsvorrichtung ausgeführt wird. Die Teilwerkzeuge sind da
bei derart auf der Welle der Multifunktionsvorrichtung angeordnet, daß der
zur zu bearbeitenden Wand gerichtete erste Teil der Welle an seiner vor
dersten Spitze selbst als Zentriervorrichtung ausgebildet ist, daß der der
Zentriervorrichtung folgende zweite Teil der Welle selbst als Bohrvorrichtung
ausgeführt ist, daß sich dann nach der Bohrvorrichtung direkt ein dritter Teil
der Welle fortsetzt und mit einem Fräser bestückt ist und daß sich schließ
lich dem Fräser ein vierter Teil der Welle anschließt, der mit einer Spann
vorrichtung für das Unterteil der Hohlwanddose bestückt ist. Durch das Hin
tereinanderanordnen der für die Fertigung des Durchbruchs durch die Wand
und für die Montage des Unterteils der Hohlwanddose erforderlichen Ein
zelwerkzeuge auf einer einzigen Welle wird vermieden, daß Einzelwerkzeu
ge von dem Arm des Manipulators einzeln aufgenommen und nach der
Durchführung des Arbeitsvorganges wieder abgelegt werden müssen, es ist
also kein Wechseln von Einzelwerkzeugen mehr erforderlich, so daß eine
erhebliche Beschleunigung des Montagevorganges des Unterteils der Hohl
wanddose als Ergebnis resultiert.
Die Zentriervorrichtung ist dabei als Körner und die vom Körner getrennte
Bohrvorrichtung beispielsweise als Wendelbohrer ausgebildet. Ein weiterer
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Zentriervorrichtung
und die Bohrvorrichtung auch einstückig ausgeführt sein kann. D.h. konkret,
daß die einstückig ausgeführte Zentrier- und Bohrvorrichtung derart ausge
führt ist, daß die Spitze des Bohrers als Körner geformt ist, was bedeutet,
daß die Spitze des Bohrers keine Gewindegänge aufweist. Bei Beginn der
Bearbeitung der Wand wird also das Multifunktionswerkzeug mit seinem an
der Spitze der Welle ausgebildeten Körner unter Druck auf die zu bearbei
tende Wand geführt, so daß durch den Körner eine Vertiefung in die bei
spielsweise aus Holz oder ähnlichem Material gefertigte Wand eingedrückt
wird und nach Ausbildung der Körnervertiefung erst die Schneidgänge des
Bohrers zu greifen beginnen. Der Bohrer und die Körner beschleunigen auf
diese Weise das Einbringen der Zentrierbohrung genau an dem vorgesehe
nen Ort. Es ist jedoch auch möglich, die einstückig ausgebildete Zentrier- und
Bohrvorrichtung mit einem starren kegelförmig ausgeführten weiteren
Fräserkopf an der Spitze zu versehen. Wobei die Spitze des Kegel zur zu
bearbeitenden Wand gerichtet ist und dieser zweite starre Fräserkopf mit
seiner kegelförmig geformten Mantelfläche gleichzeitig als Körner und als
Bohrer arbeitet.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Multifunktionsvor
richtung ist das Merkmal, daß für das Fertigen des Wanddurchbruches nach
der Herstellung der Zentrierbohrung in der Wand ein Fräser benutzt wird.
Dieser Fräser ist derart ausgebildet, daß der Außendurchmesser des Frä
serkopfes in seiner Größe durch eine erste Verstellmechanik veränderbar
ausgeführt ist. Dazu ist der Fräserkopf des Fräsers aus zwei oder mehreren
Fräserschneiden aufgebaut, wobei die Fräserschneiden auf der gemeinsa
men Welle drehbeweglich verankert sind. Die einzelnen Fräserschneiden
werden durch mindestens einen Greiferfinger verstellt, wobei die Greiferfin
ger aus der Welle mittels des ersten Verstellmechanismus aus- und ein
fahrbar ausgebildet sind. Die Greiferfinger sind dabei in räumlichem Abstand
zur drehbeweglichen Verankerung der Fräserschneiden auf der Welle po
stiert. Die Fräserschneiden haben die Form einer Schneidfläche in Form
eines Kegelmantelkreissektors. Durch die Veränderung des Außen
durchmessers des Fräserkopfes wird es möglich, das Unterteil der Hohl
wanddose mit ihrer Öffnung im Bodenteil beim Aufnehmen des Unterteils
über den Fräserkopf zu verschieben, so daß das Unterteil bis zu der Spann
vorrichtung vorgeschoben werden kann, die ebenfalls nach dem Fräserkopf
auf der Welle der Multifunktionsvorrichtung angeordnet ist.
Die Spannvorrichtung für das Bodenteil der Hohlwanddose ist formschlüssig
und/oder kraftschlüssig mit dem Bodenteil ausgeführt. Die Spannvorrichtung
verfügt über ein oder mehrere Arretierungshebel für das Bodenteil, wobei mit
Hilfe der Arretierungshebel und eines zweiten Verstellmechanismus das von
der Spitze der Welle der Multifunktionsvorrichtung ergriffene und aufge
nommene Bodenteil durch Verstellen der Arretierungshebel gehalten wird.
Die Arretierungshebel sind dabei kraftschlüssig mit dem Bodenteil verbun
den, um beim Eintreten des Bodenteils in die Wand mit den auf der Außen
seite des Bodenteils angeordneten Befestigungsmitteln, hier als selbst
schneidendes Gewinde ausgebildet, eine Verankerung des Bodenteils der
Hohlwanddose zu erzielen. Sowohl für die Bearbeitung der Wand zur Er
stellung des Durchbruchs wie auch für die Montage des Unterteils der Hohl
wanddose genügt es, wenn die Multifunktionsvorrichtung am Arm des Mani
pulators eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung sowie eine Drehbewegung
ausführen kann, so daß es ausreichend ist, einen einfachen und kostengün
stigen Manipulator mit den vorstehend geschilderten Drehbewegungs
richtungen zu verwenden, da nach dem Verankern des Unterteils der Fräs
kopf im Durchmesser verringert wird und die Multifunktionsvorrichtung ohne
das Dosenunterteil einfach aus der Wand herausgezogen wird.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel und
von Zeichnungen noch näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in Form einer Multifunktionsvor
richtung vor der Aufnahme des Unterteils der Hohlwanddose, und
Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Fig. 1 nach der Aufnah
me und beim Fixierung des Unterteils der Hohlwanddose,
Fig. 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Fig. 2 während der Aus
führung der Zentrierbohrung durch eine Zentrier- und Bohrvorrich
tung,
Fig. 4 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Fig. 3 bei der Montage
des Unterteils der Hohlwanddose,
Fig. 5 die erfindungsgemäße Vorrichtung während des Ausführens aus
dem montierten Unterteil der Hohlwanddose, und
Fig. 6 eine Teilschnittdarstellung des montierten Unterteils der Hohl
wanddose in der Wand, wobei die Außenseite des Unterteils mit
einem selbstschneidenden Gewinde versehen ist.
Aus Fig. 1 ist in einer Teildarstellung die erfindungsgemäße Vorrichtung,
die als Multifunktionsvorrichtung 1 ausgebildet ist, vor der Aufnahme eines
Unterteils 2 der Hohlwanddose dargestellt, das mit der Multifunktionsvor
richtung 1 in die Wand 3 montiert werden soll. Die Multifunktionsvorrichtung
1 wird mit ihrer Welle 4 von dem Arm eines Manipulators gesteuert. Es wird
ausdrücklich darauf verwiesen, daß der Manipulator, der Arm des Manipu
lators und die Verbindung zwischen dem Arm des Manipulators und der
Welle 4 der Multifunktionsvorrichtung 1 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht
dargestellt sind. Ebenfalls nicht beschrieben und in den Figuren dargestellt
sind die Antriebe zur Betätigung der Multifunktionsvorrichtung. Die Wand 3
ist ebenfalls nur als Teil einer Hohlwand oder einer Wand mit verlorenen
Schalungen dargestellt, wobei der Wand 3 nach einem Zwischenraum eine
zweite nicht dargestellte Wand zugeordnet ist. Der vorstehend erwähnte
Zwischenraum zwischen der Wand 3 und der zweiten Wand einer Hohlwand
ist während der Bearbeitung der Wand 3 durch die Multifunktionsvorrichtung
für die Montage des Unterteils der Hohlwanddose erforderlich. Die mit der
erfindungsgemäßen Multifunktionsvorrichtung einsetzbare Hohlwanddose
bzw. deren Unterteil ist zum Einsetzen in Wände vorgesehen, wobei in die
Hohlwanddosen Anschluß- oder Schaltelemente später eingesetzt werden
wie etwa Steckdosen, Schalter, Telefon- oder Antennenanschlüsse und der
gleichen oder auch direkt zum Anschluß elektrischer Verbraucher dienen.
Die Hohlwanddosen dienen zum Verbinden von Leerrohren, in die später
elektrische Leitungen wie beispielsweise zur Energieversorgung oder zum
Datentransport eingezogen werden. Diese Art von Vorinstallation aus Hohl
wanddosen und Leerrohren läßt dem Verbraucher den Spielraum, die
Endinstallation mit Leitungen und Schaltelementen nach seinen Wünschen
auszustatten. Die Hohlwanddosen sind besonders geeignet innerhalb von
Hohlwänden oder innerhalb von Massivwänden mit verlorenen Schalungen
eingesetzt zu werden. Die Hohlwände werden in Serien- und Massenferti
gung als Wandelemente für Fertighäuser, Wohnmobile, Waggons, oder an
dere Behälter eingesetzt. Die Wand 3 kann beispielsweise aus Holz, Kunst
stoff oder jedem anderen für einen derartigen Zweck geeigneten Wand
material bestehen. Auch innerhalb von Massivwänden mit verlorenen Scha
lungen läßt sich die vollautomatisch und maschinell anbringbare Hohlwand
dose bzw. ihr Unterteil mit Leerrohren gut einbauen, wobei bei diesen Mas
sivwänden zwischen den Schalungen nach dem Einbringen der Vorinstalla
tion der Zwischenraum mit Beton ausgegossen wird. Die Hohlwanddosen
und die Leerrohre werden dabei auf die Innenseite der Schalungen verlau
fend montiert. Selbstverständlich läßt sich das Unterteil der Hohlwanddose
gemäß der Erfindung und die Leerrohre auch auf anders gestalteten Wän
den anbringen, wenn die Montage einer derartigen Elektrovorinstallation
gewünscht wird.
Die zu montierende Hohlwanddose ist zweiteilig aus einem Oberteil und ei
nem Unterteil 2 ausgebildet. Wenn das Unterteil 2 in der Wand 3 montiert
ist, wird das hier nicht dargestellte und beschriebene Oberteil lagerichtig
lediglich auf das Unterteil der Hohlwanddose aufgesteckt. Das Unterteil 2
und das Oberteil der Hohlwanddose werden dazu in einer festgelegten Aus
richtung in einer definierten örtlichen Lage beispielsweise in einem Magazin
dem Manipulatorarm zugeordnet. Die Multifunktionsvorrichtung 1 nimmt
dann mit ihrer zur Wand 3 gerichteten Welle 4 das Unterteil der Hohlwand
dose lagerichtig aus der Halterung des Magazins auf und wird von der Mul
tifunktionsvorrichtung lagerichtig in der Wand 3 montiert. Das Aufstecken
des Oberteils der Hohlwanddose, die beispielsweise mit einem Schnappver
schluß mit dem Unterteil der Hohlwanddose verbunden wird, ist hier nicht
dargestellt und kann mit einem Greifer am Arm des Manipulators erfolgen,
was jedoch ebenso wie die Halterung des Bodenteils in dem Magazin in den
Fig. 1 bis 6 nicht dargestellt ist.
Um das Unterteil 2 der Hohlwanddose in der Wand 3 zu montieren, ist es
zunächst erforderlich die Wand 3 zu bearbeiten. Es muß, um eine genau
definierte örtliche Lage der Hohlwanddose zu erreichen, eine Vertiefung
vorgekörnt werden, in die dann der Bohrer zur Erstellung einer Zentrierboh
rung eingreifen kann. Nach Fertigstellung der Zentrierbohrung muß die Zen
trierbohrung durch Herstellung des Wanddurchbruches vergrößert werden,
die dann den erforderlichen Durchmesser für das Einsetzen des Unterteils 2
der Hohlwanddose aufweist. Nach Erstellung dieses Durchbruchs durch die
Wand 3 für das Unterteil der Hohlwanddose muß die Montage des Unterteils
vorgenommen werden. Dazu ist das Unterteil 2 in der Halterung des hier
nicht dargestellten Magazins zu ergreifen und durch die Multifunktionsvor
richtung aufzunehmen, dann muß das Unterteil der Hohlwanddose während
der Montage gehalten werden und schließlich in den vorher geschaffenen
Durchbruch in der Wand eingesetzt und fixiert werden. Die geschilderten
Funktionen, die für die Montage des Unterteils der Hohlraumdose in der
Wand 3 der Hohlwand erforderlich sind, nämlich die Funktionen des Kör
nens, des Ausführens der Zentrierbohrung, sowie des Herstellens des
Wanddurchbruches und die Montagefunktionen des Ergreifens, des Auf
nehmens und Haltens während der Montage sowie des Einsetzens und des
Fixierens des Unterteils in die Wand 3 werden bei der Vorrichtung und dem
Verfahren nach der Erfindung mittels einer einzigen Multifunktionsvorrich
tung ausgeführt. Zu diesem Zweck ist zur Montage des Unterteils der Hohl
wanddose in der Wand die Multifunktionsvorrichtung derart mit Teilwerkzeu
gen ausgestattet, daß alle Teilwerkzeuge fluchtend hintereinander vereinigt
auf einer gemeinsamen Welle 4 angeordnet sind. Die Teilwerkzeuge sind
dabei als Zentriervorrichtung, als Bohrvorrichtung, als Fräser und als
Spannvorrichtung ausgeführt. Der zur zu bearbeitenden Wand gerichtete
erste Teil der Welle 4 ist an seiner vordersten Spitze selbst als Zentriervor
richtung ausgebildet. Der Zentriervorrichtung folgt unmittelbar der zweite
Teil der Welle, wobei die Welle selbst als Bohrvorrichtung ausgeführt ist.
Nach der Bohrvorrichtung setzt sich direkt ein dritter Teil der Welle 4 fort
und ist mit einem Fräser 5 bestückt. Dem Fräser 5 wiederum schließt sich
ein vierter Teil der Welle 4 an, der mit einer Spannvorrichtung 6 für das Un
terteil 2 der Hohlwanddose bestückt ist. Zur Schaffung eines Zentrierkegels
für das Ansetzen der Bohrvorrichtung ist die Zentriervorrichtung als Körner
ausgerichtet, während die Bohrvorrichtung selbst beispielsweise als Wen
delbohrer ausgeführt ist. Die Zentriervorrichtung und die Bohrvorrichtung
können vorteilhafter Weise einstückig ausgeführt sein. Die einstückig aus
gebildete Zentrier- und Bohrvorrichtung wird dadurch geschaffen, daß die
Spitze des Bohrers 8 als Körnerspitze 7 ausgebildet ist, d. h. daß die Körner
spitze 7 des Bohrers 8 keine Bohrschneidgänge aufweist, die Bohrschneid
gänge beginnen vielmehr erst direkt im Anschluß an die Spitze der Welle 4
der Multifunktionsvorrichtung 1.
Die Ausbildung der Zentrier- und Bohrvorrichtung läßt sich jedoch auch da
durch erzielen, daß ein starrer kegelförmig ausgeführter weiterer Fräserkopf
vorgesehen ist, der jedoch in den Figuren nicht dargestellt ist. Dieser starre
kegelförmige weitere Fräserkopf ist mit der Spitze seines Kegels zur zu be
arbeitenden Wand gerichtet. Der starre zweite Fräserkopf dient also mit sei
ner kegelförmigen Mantelfläche gleichzeitig als Körner und als Bohrer, wo
bei die Mantelfläche als Fräs- und Schneidfläche ausgebildet ist. Die Ver
wendung der unterschiedlich ausgeführten Zentrier- und Bohrvorrichtungen
richtet sich nach dem Anwendungsfall in der Praxis, hier insbesondere nach
den Materialeigenschaften der zu bearbeitenden Wand.
Nach dem Bohrer 8 setzt sich die Welle 4 in ihrem dritten Teil direkt fort mit
dem Fräser 5, mit dem dieser dritte Teil der Welle 4 bestückt ist. Der Au
ßendurchmesser des Fräserkopfes des Fräsers 5 der Multifunktionsvorrich
tung 1 ist in seiner Größe durch eine erste Verstellmechanik veränderbar
ausgeführt. Deshalb ist der Fräserkopf des Fräsers 5 in zwei oder mehrere
Fräserschneiden 9 aufgeteilt, im Ausführungsbeispiel in den Fig. 1 bis 5
in vier Fräserschneiden 9, wobei die Anzahl der Fräserschneiden nach der
Zweckmäßigkeit bei der Anwendung ausgewählt wird. Die Fräserschneiden
9 sind auf der gemeinsamen Welle 4 drehbeweglich verankert. Für jede Frä
serschneide 9 ist mindestens ein Greiferfinger 10 vorgesehen, der mittels
der ersten Verstellmechanik aus der Welle 4 aus- und einfahrbar ausgeführt
ist. Die Greiferfinger 10 sind dabei im räumlichen Abstand zu der drehbe
weglichen Verankerung der Fräserschneiden 9 auf der gemeinsamen Welle
4 angeordnet. Mit Hilfe der in den Figuren nicht dargestellten und in der Be
schreibung nicht näher erläuterten ersten Verstellmechanik lassen also die
Fräserschneiden 9 durch die Fräserfinger 10 in ihrer Winkellage zu der
Welle 4 verändern, d. h. wie vorstehend beschrieben, daß sich der Außen
durchmesser des Fräserkopfes vergrößern und verkleinern läßt. Für das
Eingangs beschriebene Ergreifen und Aufnehmen des Unterteils 2 der
Hohlwanddose durch die Spitze der Multifunktionsvorrichtung werden also
jeweils die Fräserschneiden 9 zur Welle 4 hin zusammengezogen und damit
der Außendurchmesser des Fräserkopfes des Fräsers 5 verkleinert. Dies
geschieht zu dem Zweck, daß die Multifunktionsvorrichtung 1 mit ihrer Zen
trier- und Bohrvorrichtung und dem Fräser 5 durch die Öffnung in dem ring
förmig ausgebildeten Unterteil 2 der Hohlwanddose geführt werden kann.
Der Außendurchmesser des Fräserkopfes wird durch Zusammenziehen der
Fräserschneiden 9 soweit verkleinert, daß sein Außendurchmesser kleiner
als die Öffnung in dem Bodenteil 2 der Hohlwanddose ausgeführt ist, wobei
diese Öffnung in den Fig. 1 bis 6 nicht dargestellt ist. Nachdem das Un
terteil 2 der Hohlwanddose mit seiner Öffnung über die Körnerspitze, den
Bohrer und den Fräser auf der Welle 4 verschoben wurde, indem die Multi
funktionsvorrichtung sich durch das in einer Halterung des Magazins befe
stigte Bodenteil 2 geschoben hat, gelangt sie zu der Spannvorrichtung 6, die
dort hinter dem Fräser 5 als vierter Teil der Welle sich anschließt, wobei der
vierte Teil der Welle mit dieser Spannvorrichtung 6 für das Unterteil 2 be
stückt ist. Die Spannvorrichtung 6 für das Bodenteil 2 der Hohlwanddose ist
formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Bodenteil ausgeführt. Die
Spannvorrichtung 6 verfügt über ein oder mehrere Arretierungshebel 11, die
mittels einer zweiten hier nicht dargestellten Verstellmechanik derart ver
stellbar ausgeführt sind, daß die Spannvorrichtung 6 nach dem Eingreifen
der Arretierungshebel 11 durch Betätigung der zweiten Verstellmechanik in
den Bodenteil 2 der Hohlwanddose kraftschlüssig und/oder formschlüssig
mit diesem Bodenteil 2 verbunden ist. Erste und zweite Verstellmechanik
können dabei auch gekoppelt sein. Das Unterteil 2 der Hohlwanddose ver
bleibt, nachdem es form- und kraftschlüssig mit der Spannvorrichtung 6 ver
bunden ist, solange auf der Spannvorrichtung, bis das Bodenteil 2 endgültig
mit der Wand 3 der Hohlwand verbunden ist. Die Fräserschneiden 9 mit ih
ren Schneidflächen in Form eines Kegelmantelkreissektors des Fräsers 5
werden mit der ersten Verstellmechanik in ihren Außendurchmesser verän
dert, während die Arretierungshebel 11 der Spannvorrichtung 6 durch die
zweite Arretierungsmechanik verstellt werden. Die erste und die zweite Ver
stellmechanik, die hier nicht dargestellt sind, werden jeweils z. B. elektrisch,
pneumatisch, hydraulisch und/oder mechanisch eine Betätigung der Greifer
finger 10 und der Arretierungshebel 11 vornehmen.
Die Multifunktionsvorrichtung 1 ist an dem Arm eines Manipulators bei
spielsweise mit einem Werkzeugwechselsystem anschließbar. Für das
Ausführen der Funktionen des Körnens, des Zentrierbohrens, des Fräsens
des Wanddurchbruches, ferner des Ergreifens und Aufnehmens, des Hal
tens und Einsetzens des Bodenteils 2 der Hohlwanddose in die Wand 3 wird
die Multifunktionsvorrichtung 1 durch eine Gesamtsteuerung für die auszu
führenden Funktionen an dem Arm des Manipulators geführt, wobei die Ge
samtsteuerung hier nicht näher beschrieben ist. Wie bereits ausgeführt, wird
nach dem Ergreifen und Aufnehmen des Bodenteils 2 durch die Spitze, d. h.
die Körnerspitze und dem Bohrer der Welle 4, wird das Bodenteil 2 über die
zusammengezogenen Fräserschneiden 9 des Fräsers 5 geführt und in der
Spannvorrichtung 6 mit den Arretierungshebeln 11 fixiert. Nun werden die
Fräserschneiden 9 des Fräsers 5 mittels der Greiferfinger 10 auseinander
gefahren, bis die Größe des Durchmessers des Durchbruches zum Einset
zen des Unterteils 2 der Hohlwanddose erreicht ist. Nun wird unter Druck
ausübung durch den Manipulatorarm die Körnerspitze 7 und der Bohrer 8
und nach Fertigstellung des Bohrloches durch den Bohrer 8 auch der Fräser
5 in Arbeitsrichtung 12 auf die Wand 3 gedrückt und gleichzeitig durch eine
Drehbewegung das Bohren und das Fräsen durchgeführt, sie dazu Fig.
2 und 3. Nach Fertigstellung des Durchbruches wird die Multifunktionsvor
richtung 1 weiter in die Wand 3 eingeführt, bis das auf der Spannvorrichtung
6 fixierte Unterteil 2 der Hohlwanddose in die Wand 3 eingeführt ist. Die Fi
xierung des Unterteils 2 der Hohlwanddose in der Wand 3 kann auf ver
schiedene Weise durchgeführt werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch,
die Außenseite 13 des Unterteils 2 der Hohlwanddose mit Befestigungsmit
teln in der Wand zu versehen. Werden die Befestigungsmitteln auf der Au
ßenseite 13 des Bodenteils 2 als selbstschneidendes Gewinde 14 ausge
führt, so läßt sich auch die endgültige Fixierung des Bodenteils 2 der Hohl
wanddose in der Wand 3 durch die Multifunktionsvorrichtung 1 durchführen,
in dem die Welle 4 und damit auch die Spannvorrichtung 6 in Umdrehung
versetzt werden und dann sich das Unterteil 2 mit dem selbstschneidenden
Gewinde 14 auf seiner Außenseite 13 selbst ein Gewinde schneidet und da
mit sich selbst in der Wand 3 verankert, siehe dazu Abb. 6.
Nach Abschluß des Montagevorganges des Unterteils 2 der Hohlwanddose
in der Wand 3 erfolgt nun das Ausführen der Multifunktionsvorrichtung aus
der Wand 3. Vor dem Ausführen der Multifunktionsvorrichtung aus der Wand
3 entgegen der Arbeitsrichtung 12 werden mittels der zweiten Verstellme
chanik die Arretierungshebel 11 der Spannvorrichtung 6 durch Zusammen
ziehen das Unterteil 2 aus der kraftschlüssigen Verbindung mit der Multi
funktionsvorrichtung gelöst. Anschließend wird mit Hilfe der ersten Verstell
mechanik der Außendurchmesser des Fräserkopfes durch Zusammenziehen
der Fräserschneiden 9 mit Hilfe der Greiferfinger 10 auf einen Durchmesser
verringert, der kleiner ist als die Öffnung in dem ringförmig ausgebildeten
Boden des Unterteils 2 der Halbdose. So läßt sich die Multifunktionsvor
richtung 1 entgegen der Arbeitsrichtung 12 aus dem montierten Unterteil 2
der Hohlwanddose der Wand 3 herausziehen und es kann das Setzen des
nächsten Unterteils einer Hohlwanddose erfolgen.
1
Multifunktionsvorrichtung
2
Unterteil der Hohlwanddose
3
Wand
4
Welle
5
Fräser
6
Spannvorrichtung
7
Körnerspitze
8
Bohrer
9
Fräserschneiden
10
Greiferfinger
11
Arretierungshebel
12
Arbeitsrichtung
13
Außenseite des Unterteiles
14
selbstschneidendes Gewinde
Claims (23)
1. Vorrichtung zur Montage von zur Verbindung mit Leerrohren geeigneten
Hohlwanddosen zum Aufbau einer Vorinstallation innerhalb von Wänden
für den Einzug von elektrischen Leitungen, wobei die Hohlwanddose
zweiteilig aus einem Unter- und einem Oberteil ausgeführt ist und ferner
die Hohlwanddose über Befestigungsmittel zu ihrer Fixierung in der
Wand verfügt,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Montage des Unterteils (2) der Hohlwanddose in der Wand
(3) eine derart mit Teilwerkzeugen ausgestattete Multifunktionsvorrich
tung (1) vorgesehen ist, daß alle Teilwerkzeuge fluchtend hintereinander
vereinigt auf einer Welle (4) angeordnet sind und daß die Teilwerkzeuge
als Zentriervorrichtung, als Bohrvorrichtung, als Fräser (5) und als
Spannvorrichtung (6) ausgeführt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zur zu bearbeitenden Wand (3) gerichtete erste Teil der Welle
(4) an seiner vordersten Spitze selbst als Zentriervorrichtung ausgebil
det ist, daß der der Zentriervorrichtung folgende zweite Teil der Welle
(4) selbst als Bohrvorrichtung ausgebildet ist, daß nach der Bohrvor
richtung sich direkt ein dritter Teil der Welle (4) fortsetzt und mit einem
Fräser (5) bestückt ist, und daß sich dem Fräser (5) ein vierter Teil der
Welle (4) anschließt, der mit einer Spannvorrichtung (6) für das Unterteil
(2) der Hohlwanddose bestückt ist.
3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Außendurchmesser des Fräserkopfes des Fräsers (5) der Mul
tifunktionsvorrichtung (1) in seiner Größe durch eine erste Verstellme
chanik veränderbar ausgeführt ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fräserkopf des Fräsers (5) in zwei oder mehrere Fräserschnei
den (9) aufgeteilt ist, daß die Fräserschneiden (9) auf der gemeinsamen
Welle (4) drehbeweglich verankert sind, daß pro Fräserschneide (9)
mindestens ein aus der Welle (4) mit der ersten Verstellmechanik aus- und
einfahrbarer Greiferfinger (10) vorgesehen ist und daß dabei die
Greiferfinger (10) in räumlichem Abstand zur drehbeweglichen Veranke
rung der Fräserschneiden (9) auf der Welle (4) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fräserschneiden (9) mit ihren Schneidflächen die Form eines
Kegelmantelkreissektors bilden.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannvorrichtung (6) für das Bodenteil (2) der Hohlwanddose
formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Bodenteil (2) ausgeführt
ist, daß die Spannvorrichtung (6) über ein oder mehrere Arretierungshebel
(11) für den Bodenteil (2) der Hohlwanddose verfügt, und daß die Ar
retierungshebel (11) mittels einer zweiten Verstellmechanik derart ver
stellbar ausgeführt sind, daß die Spannvorrichtung (6) nach dem Ein
greifen der Arretierungshebel (11) in das Bodenteil (2) kraftschlüssig mit
dem Bodenteil (2) der Hohlwanddose verbunden ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Verstellung der Fräserschneiden (9) des Fräsers (5) und zur
Betätigung der Arretierungshebel (11) der Spannvorrichtung (6) eine er
ste und eine zweite Verstellmechanik vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste und zweite Verstellmechanik elektrisch, pneumatisch, hy
draulisch und/oder mechanisch betätigt werden.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zentriervorrichtung als Körner ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bohrvorrichtung als Wendelbohrer ausgeführt ist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 9, 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zentriervorrichtung und die Bohrvorrichtung einstückig ausge
führt sind.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 9, 10, 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Zentrier- und Bohrvorrichtung die Spitze des Bohrers (8) als
Körnerspitze (7) ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 9, 10, 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Zentrier- und Bohrvorrichtung ein starrer kegelförmig aus
geführter weiterer Fräskopf vorgesehen ist, daß dabei die Spitze des
Kegels zur zu bearbeitenden Wand (3) gerichtet ist und daß der zweite
Fräserkopf mit seiner kegelförmigen Mantelfläche gleichzeitig als Körner
und als Bohrer dient.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Außendurchmesser der Fräserschneiden (9) nach dem Zusam
menziehen der Fräserschneiden (9) beim Aufnehmen des Unterteils (2)
und beim Ausführen der Multifunktionsvorrichtung (1) aus dem montier
ten Unterteil (2) der Hohlwanddose in der Wand (3) kleiner als die Öff
nung in dem ringförmig ausgebildeten Boden des Unterteils (2) der
Hohlwanddose ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wände (3) zur Montage des Unterteils (2) der Hohlwanddose
als Hohlwände ausgebildet sind.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wände (3) für die Montage der Hohlwanddose als Massivwände
mit verlorenen Schalungen ausgebildet sind.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Multifunktionsvorrichtung (1) an den Arm eines Manipulators an
schließbar ist.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß für das Ausführen der Funktionen des Körnens, des Zentrierboh
rens und des Fräsens des Wanddurchbruches, des Ergreifens und Auf
nehmens, des Haltens und Einsetzens des Bodenteils (2) der Hohl
wanddose in die Wand (3) die Multifunktionsvorrichtung (1) durch eine
Gesamtsteuerung von dem Manipulator während der Montage der Hohl
wanddose geführt wird.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenseite des Bodenteils (2) der Hohlwanddose mit Befesti
gungsmitteln für die Hohlwanddose in der Wand (3) versehen ist.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigungsmittel auf der Außenseite (13) des Unterteils (2) der
Hohlwanddose als selbstschneidendes Gewinde (14) ausgebildet sind.
21. Verfahren zur Montage von zur Verwendung von Leerrohren geeigneten
Hohlwanddosen zum Aufbau einer Vorinstallation innerhalb von Wänden
für den Einzug von elektrischen Leitungen, wobei die Hohlwanddose aus
einem Unter- und einem Oberteil besteht, ferner die Hohlwanddose über
Befestigungsmittel zu ihrer Fixierung der Wand verfügt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Bearbeiten der Wand (3) mit den Funktionen des Körnens, des
Ausführens der Zentrierbohrung, sowie des Fräsens des Wanddurch
bruches und die Montage des Unterteils (2) der Hohlwanddose mit den
Funktionen des Ergreifens und des Aufnehmens, des Haltens während
der Montage sowie des Einsetzen des Unterteils (2) der Hohlwanddose
in die Wand (3) mittels einer einzigen Multifunktionsvorrichtung (1) aus
geführt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Aufnehmen des Unterteils (2) der Hohlwanddose durch die
Multifunktionsvorrichtung (1) und bei dem Ausführen der Multifunktions
vorrichtung (1) aus der Wand (3) der Außendurchmesser des Fräser
kopfes jeweils durch Zusammenziehen der Fräserschneiden (9) verrin
gert wird, daß beim Aufnehmen die Spannvorrichtung (6) das Unterteil
(2) der Hohlwanddose durch Einspannen mittels Arretierungshebeln (11)
fixiert, und daß vor dem Ausführen der Multifunktionsvorrichtung (1) aus
der Wand (3) entgegen der Arbeitsrichtung (12) die Spannvorrichtung
(6) durch Zusammenziehen der Arretierungshebel (11) das Unterteil (2)
der Hohlwanddose von der Multifunktionsvorrichtung (1) löst.
23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Multifunktionsvorrichtung (1) während des Körnens, Bohrens
und Fräsens mittels Druckausübung in Arbeitsrichtung (12) auf die
Montagewand (3) gedrückt wird.
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DE1998104818 DE19804818C2 (de) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | Vorrichtung und Verfahren zur Montage von Hohlwanddosen |
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DE (1) | DE19804818C2 (de) |
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DE19804818C2 (de) | 2000-04-06 |
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