DE202005007289U1

DE202005007289U1 - Vorrichtung zum Einsetzen von Holz-Metall-Schraubverbindern

Info

Publication number: DE202005007289U1
Application number: DE200520007289
Authority: DE
Original assignee: FABRICIUS FASTENER GmbH
Current assignee: Arnold Umformtechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2005-05-07
Filing date: 2005-05-07
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2015-05-08

Abstract

Vorrichtung zum Einsetzen von Holz-Metall-Schraubverbindern oder dgl., wobei auf einem aufzuschraubenden Holzdielen verfahrbaren Sockel (1) ein elektrisch betriebener Schrauber (15, 27, 21) mit einer Vorschubvorrichtung (11, 34, 54) pneumatisch gesteuert axialverschieblich gehaltert ist und ein Zuführrohr (25) für die Schraubverbinder seitlich in einem zentrierten Mundstück (21) vor einem zum Schraubverbinder passenden Schraubwerkzeug (75) endet, das von dem Schrauber (15, 27) drehend anzutreiben ist und mit diesem pneumatisch vorgeschoben den Schraubverbinder drehend unter dem Sockel (1) aus dem Mundstück austreten lässt, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Sockel (1) ein pneumatisch gesteuert quer verfahrbarer Schlitten (9, 10) angeordnet ist und auf diesem der Schrauber (15, 27, 21) mit seiner Vorschubvorrichtung (11, 34, 54) mit einer zweiten pneumatischen Vorschubeinrichtung (12, 33, 55) sowie eine elektrisch betriebene Bohrmaschine (19, 86, 20) axparallel dazu angeordnet sind, die endseitig ein Schnellspannfutter (20) mit einem Bohrer (B) trägt, der drehend angetrieben vorgeschoben unter dem Sockel (1) die...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einsetzen von Holz-Metall-Schraubverbindern oder dgl., wobei auf einem aufzuschraubenden Holzdielen verfahrbaren Sockel ein elektrisch betriebener Schrauber mit einer Vorschubvorrichtung pneumatisch gesteuert axialverschieblich gehaltert ist und ein Zuführrohr für die Schraubverbinder seitlich in einem zentrierten Mundstück vor einem zum Schraubverbinder passenden Schraubwerkzeug endet, das von dem Schrauber drehend anzutreiben ist und mit diesem pneumatisch vorgeschoben den Schraubverbinder drehend unter dem Sockel aus dem Mundstück austreten lässt.
Die für den Gütertransport von Stückgütern produzierten Lkw-Aufbauten, Wechselpritschen und Container sind traditionell im Bodenbereich mit Holz ausgelegt. Hierbei handelt es sich heute um hoch belastbare Schichtholzplatten, sog. Plywood-Platten, die auf den Stahluntergestellen verschraubt werden.
Vor mehr als 25 Jahren wurden die relativ weichen Holzböden mit einfachen Schneidschrauben oder Schrauben mit Muttern am Stahluntergestell befestigt und anschließend ein Verschleißboden darauf verlegt. Bevor jedoch eine Schraube eingesetzt werden konnte, musste ein Loch durch Holz und Stahl vorgebohrt werden.
Vor ca. 20 – 25 Jahren begannen die ersten Hersteller von Lkw-Aufbauten im Bodenbereich Flügelbohrschrauben zu verwenden. Diese Flügelbohrschrauben hatten den Vorteil, dass keine Löcher mehr vorgebohrt werden mussten. Obwohl die Flügelbohrschrauben erheblich teurer waren und sind, als die bis dahin verwendeten Befestigungsmaterialien, ergab sich ein Rationalisierungspotential und damit Kostenersparnisse.
Um höhere Zuladungen, zu ermöglichen, wurden im Laufe der Zeit für die Fahrgestelle dünnere, zähere und festere Stähle und als Ladeboden Mehrschichtholzplatten verwendet. Die bis dahin verwendeten klassischen Flügelbohrschrauben waren und sind mit diesen Materialien völlig überfordert. Mit einer speziellen Bimetallflügelbohrschraube gemäß DE 100 33 471 C1 war und ist es aber möglich, die heute im Lkw-Bodenbereich verwendeten Materialien in einem Arbeitsgang zu befestigen. Diese Bohrschrauben verfügen über spezielle Bohrplatten und sind dadurch sehr teuer.
Die eingangs beschriebene Vorrichtung diente zum Setzen der bekannten, sehr teuren Bohrschrauben mit der Spezial-Bohrspitze.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die eingangs bezeichnete Vorrichtung so zu verbessern, dass sie bei ähnlich einfacher Handhabung und hoher Setzleistung das Verarbeiten einfacher Schneidschrauben oder Schraubniete ermöglicht.
Die Lösung besteht darin, dass auf dem Sockel ein pneumatisch gesteuert quer verfahrbarer Schlitten angeordnet ist und auf diesem der Schrauber mit seiner Vorschubvorrichtung mit einer zweiten pneumatischen Vorschubeinrichtung sowie eine elektrisch betriebene Bohrmaschine axparallel dazu angeordnet sind, die endseitig ein Schnellspannfutter mit einem Bohrer trägt, der drehend angetrieben vorgeschoben unter dem Sockel die Dielen und einen Stahlrahmen durchbohrt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Mit der neuartigen Vorrichtung wird in einer ersten horizontalen Versatzstellung ein Loch durch das Holz und den Stahlrahmen gebohrt, danach werden die Bohrmaschine und der Schrauber in die zweite Versatzstellung verbracht, in der das Mundstück mit dem Verbinder über dem Bohrloch positioniert sind und dann der Schrauber abgesenkt und drehend angetrieben, bis der Schraubverbinder fest sitzt.
Mit der neuartigen Befestigungsvorrichtung werden Gewindeform oder Schneidschrauben je nach Anwendung in kürzerer oder fast gleicher Zeit wie teure Flügelbohrschrauben gesetzt. Vorteilhaft lässt sich die neuartige Vorrichtung auch zum Setzen von Nieten verwenden.
Der Ablauf eines kompletten Schraubensetzvorganges erfolgt vollautomatisch mit folgenden Schritten:

– die Bohranlage senkt sich ab; somit kann sie nicht mehr verrutschen;
– die Bohreinheit bohrt ein Loch komplett durch Holz und Stahl;
– der Bohrer wird herausgezogen;
– der Schlitten mit der Bohr- und der Schraubkomponente oder einer Nietkomponente wird verschoben;
– die Schraubkomponente schraubt die Schraube genau auf Tiefe ein bzw. die Nietkomponente setzt den Niet und wirf den Nietdorn aus.

Es hat sich gezeigt, dass eine Kombination von rotierenden Elektroantriebsmaschinen und linearen pneumatischen Zylindern optimal ist. Unter besonderen Umgebungsbedingungen werden statt des Elektromotors auch pneumatische Motoren verwandt. Deren Luftverbrauch ist jedoch wesentlich höher und deshalb ist auch der Luftzufuhrschlauch sehr dick und unhandlich.
Wie bei bekannten Schraubanlagen steht der Arbeiter als Gegengewicht auf der in allen Richtungen verschiebbaren Grundplatte.
Vorteilhaft wird zu Beginn des Bohrens der Befestigungspunkt mit Hilfe eines Laserlichtkreuzes angefahren; dann wird eine Schraube oder der Niet in das Fallrohr eingeworfen und die Anlage gestartet.
Sämtliche Hub- und Senkbewegungen sowie der Seitenversatz werden durch justierbare Endschalter lagebegrenzt gesteuert. Zudem sind in den pneumatischen Anschlussventilen einstellbare Strömungsdrosseln enthalten, mit denen die Vorschubgeschwindigkeit regelbar ist.
Vorteilhaft sind die Steuervorrichtung mit Steuer- und Nottastern sowie eine Druckluftentwässerungseinheit und ein Manometer an einer Tragsäule montiert, die unten am Sockel befestigt ist und oben eine Tragöse aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den 1 bis 4 dargestellt.
1 zeigt eine vereinfachte Frontansicht der Vorrichtung;
2 zeigt einen Querschnitt zu 1;
3 zeigt eine Seitenansicht auf die Bohrvorrichtung;
4 zeigt eine Seitenansicht auf die Schraubvorrichtung.
1 zeigt auf einem Sockel 1 eine Bohrspindel mit einer elektrischen Bohrmaschine 19, einem Bohrfutter 20 und einem Spiralbohrer B, die mit einer Führungshülse 17 mit einem Schlitten 12 verbunden vertikal verschieblich gelagert sind.
Parallel dazu ist eine Schraubspindel 27 in einem Führungsrohr 14, eingeklemmt in einen Schlitten 11, vertikal verschieblich gelagert. Die Schraubspindel 27 ist oben mit einem Elektroschrauber 15 verbunden und weist unten eine Hülse für ein Wechselfutter auf, das jeweils mit einem Schrauber bestückt ist, der zum zu verarbeitenden Schraubkopf passt. Der Schrauber befindet sich in einem Mundstück 21, in das ein Schraubenzuführrohr 25 schräg einmündet, das oben in einem Einfülltrichter 26 endet.
Auf dem Sockel 1 sind horizontale Führungsstangen zwischen Seitenwangen gehaltert, auf denen die auf einem Block montierten Schraub- und Bohrvorrichtungen mittels einem in dem Block enthaltenen Pneumatikzylinder verschieblich gelagert sind.
Im bodennahen Bereich sind am Sockel ein Kreuzlager 29 sowie ein Lasersensor 29A montiert, mit denen die genaue Bohrerposition anzupeilen und die Bohrlochposition zu detektieren ist, auf die die Schrauberachse verbracht wird.
2 zeigt einen Schnitt durch die Elektrowerkzeuge. Die Motoren 15, 19 sind jeweils mit einem Gelenk 84, 85 an der Spindel 27, 86 drehfest gekoppelt. Die Motoren 15, 19 sind jeweils mit Klemmstücken 16, 18 an der Führungshülse 14, 17 befestigt, die mit dem Schlitten 11, 12 verschieblich geführt sind. Die Bohrspindel 86 ist untenseitig mit einem Kugellager 87 in der Hülse 17 gelagert und trägt darunter das Schnellspannbohrfutter 20 mit dem Bohrer B.
Die Schrauberspindel 27 trägt an ihrem unteren Ende in einem Gehäuse 76 ein Schnellwechselfutter 77 mit einer Hülse 28 mit dem jeweils passenden Schrauberwerkzeug 75, einem sog. Bit. Die Hülse 28 ist in loser Passung in einem Mundstück 21 zentriert, das in einem Halter 13 festgelegt ist. In das Mundstück 21 tritt schräg von oben ein Verbinder-Zuführrohr 25 ein. Unten ist das Mundstück 21 zwischen auf Abstand einstellbare, elastisch beabstandet gehaltene Backen 22 trichterförmig verengt ausgebildet, wobei die Abmessungen des so gebildeten Verbinderdurchlasses den jeweils einlaufenden Verbinder elastisch zentriert hält. Bei einem Absenken des Schrauberwerkzeugs 75 erfasst es die Ausnehmung im Verbinderkopf und treibt den Verbinder einschließlich des Kopfes zwischen den Backen 22 hindurch.
3 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung auf die Bohrvorrichtung 17, 19, die gegen die Vertikale leicht geneigt auf Achsen 9 in die Tiefe des Bildes verschieblich montiert ist. Der Schlitten 12 der Bohrmaschine ist auf der Führungsachse 33 durch den Stößel des pneumatischen Zylinders 55 verschieblich. Der Hub ist durch einen Bohrtiefenbegrenzer 39 einstellbar, der mit einem Rückschaltventil 58 zusammenwirkt. Zudem ist ein einstellbarer Anschlag 42 vorgesehen, der ein dynamisches Überlaufen beim Rückschalten begrenzt. Oben sind zum Bohrschlitten 12 ein Anschlag 43 sowie ein pneumatischer Umschalter 57 positioniert, der nach der Rückkehr vom Bohren auf den Querversatz umschaltet.
Auf dem Sockel ist eine vertikale Säule 4 montiert, die einen Schaltkasten 46 für die pneumatische und elektrische Steuerung trägt. oben am Schaltkasten sind Steuerknöpfe und ein Notschalter 63, 65 angeordnet.
Zur Erleichterung des Transportes ist oben an der Säule 4 eine Ringschraube 37 montiert.
Weiterhin ist an der Säule der zentrale Druckluftanschluss angebracht, der aus einem Kondensatsammler 73, einem Kondensatablassventil 72, einem Hauptschaltventil sowie einem Manometer 74 besteht. Von dort führt der Druckluftanschluss in den Schaltkasten 46.
Mit einem Handgriff 32 an der Säule 4 lässt sich die gesamte Vorrichtung von Hand verfahren. Dazu sind in den Sockel neben standfesten Gummifüßen 48 jeweils mit Zylindern 53 pneumatisch absenkbare Rollkugeln 47 eingelassen.
4 zeigt eine Seitenansicht auf die Schraubervorrichtung, die auf den Schlittenstäben 34 mit dem Schlitten 11 verschieblich gelagert ist. Die Hubbewegung erbringt der pneumatische Antrieb 54. Die Schlittenstäbe 34 sind in dem quer verfahrbaren Block 10 montiert. In einem Zeichnungsausbruch ist der Anschluss 70 zum Querschubzylinder 56, 1, gezeigt, der zwischen den Querachsen 9 angeordnet ist. Die Schraubervorrichtung ist achsparallel zur Bohrvorrichtung im Block 10 angeordnet. Auch hier sind ein einstellbarer Tiefenanschlag 41, sowie ein Umschaltventil 59 mit einem einstellbaren Stößel 40 zusammenwirkend angebracht.
Mit der Vorrichtung lassen sich sowohl Schneidschrauben als auch Spreizniete einsetzen, die durch einen Gewindeeinsatz beim Verdrehen aufgespreizt werden. Der Schaft des Gewindeeinsatzes wird letztlich abgebrochen und in einer weiteren Querverfahrposition über eine Rutsche ausgestoßen.

1: Bodenplatte, Sockel
4: Säule vertikal
9: Führungswelle für Querverschiebung
10: Führungsschlitten für Querverschiebung
11: Schlitten für den Schrauber
12: Schlitten für die Bohrmaschine
13: Halter für Mundstück und Zuführrohr
14: Führungshülse für den Schrauber
15: Elektromotor (Schrauber)
16: Klemmstück für Motor
17: Führungshülse für die Bohrmaschine
18: Klemmstück für Motor
19: Elektromotor
20: Bohrfutter, Schnellspanner
21: Mundstück
22: Backen
25: Zuführrohr, oben
26: Einwurftrichter
27: Werkzeugträger, Schraubspindel
28: Hülse für Shnellwechselfutter
29: Kreuzlaser und Halter für Strichlasermodule
29A: Lasersensoren
32: Handgriff
33: Führungswelle für Bohreinheit
34: Führungswelle für Schraubeinheit
37: Ringschraube
39: Einstellschraube für Bohrtiefe
40: Einstellschraube für Schraubspindelrücksetzung
41: Anschlagschraube (Bohrspindelwegbegrenzung)
42: Anschlagschraube für Schraubwegbegrenzung
43: Zylinderhalteplatte, Anschlag
46: Alugehäuse für Pneumatiktaster
47: Topfrolle
48: Gummimetall-Fuß
53: Absenk-/Anhebzylinder
54: Schraubvorschubzylinder
55: Bohrvorschubzylinder
56: Querverfahrzylinder
57: Rollenhebelventil (Querverfahrung)
58: Rollenhebelventil (Rückschaltventil für Bohrspindel)
59: Rollenhebelventil (Rückschaltventil für Schraubspindel)
63: Absenk-Taster
65: Not-Aus-Taster
70: Schwenk-Drosselrückschlagventil (Querverfahrzylinder)
72: automatisches Kondensatablassventil
73: Kondensatsammler
74: Manometer
75: Schraubwerkzeug/Bit
76: Gehäuse für Schnellwechselfutter
77: Sicherungsschraube
84: Wellengelenk für Schraubspindel
85: Wellengelenk für Bohrspindel
86: Bohrwelle mit Bohrfutteraufnahme
87: Rillenkugellager
B: Bohrer

Claims

Vorrichtung zum Einsetzen von Holz-Metall-Schraubverbindern oder dgl., wobei auf einem aufzuschraubenden Holzdielen verfahrbaren Sockel (1) ein elektrisch betriebener Schrauber (15, 27, 21) mit einer Vorschubvorrichtung (11, 34, 54) pneumatisch gesteuert axialverschieblich gehaltert ist und ein Zuführrohr (25) für die Schraubverbinder seitlich in einem zentrierten Mundstück (21) vor einem zum Schraubverbinder passenden Schraubwerkzeug (75) endet, das von dem Schrauber (15, 27) drehend anzutreiben ist und mit diesem pneumatisch vorgeschoben den Schraubverbinder drehend unter dem Sockel (1) aus dem Mundstück austreten lässt, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Sockel (1) ein pneumatisch gesteuert quer verfahrbarer Schlitten (9, 10) angeordnet ist und auf diesem der Schrauber (15, 27, 21) mit seiner Vorschubvorrichtung (11, 34, 54) mit einer zweiten pneumatischen Vorschubeinrichtung (12, 33, 55) sowie eine elektrisch betriebene Bohrmaschine (19, 86, 20) axparallel dazu angeordnet sind, die endseitig ein Schnellspannfutter (20) mit einem Bohrer (B) trägt, der drehend angetrieben vorgeschoben unter dem Sockel (1) die Dielen und einen Stahlrahmen durchbohrt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (15) des Schraubers durch ein Gelenk (84) mit einer Schrauberspindel (27) drehfest verbunden ist, an der ein Schnellwechselfutter (77) gehalten ist, in das ein Schrauberwerkzeug (75) einzusetzen ist, und das in einem Mundstück (21) zentriert geführt ist, das endseitig federbelastete Backen (22) trägt, die einen Zentrier- und Passierkanal für den Verbinder aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (19) der Bohrmaschine mit einem Gelenk (85) drehfest mit einer Bohrspindel (86) verbunden ist, die andernends mit einem Kugellager (87) in einer Hülse (17) gelagert ist und untenendig ein Schnellspannbohrfutter (20) für einen Bohrer (B) trägt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauberspindel (27) in einer Hülse (14) angeordnet ist, die mit dem Motor (15) und einem Schlitten (11) verbunden ist, der auf Achsen (34) geführt und mit einem Pneumatikantrieb (54) antriebsmäßig verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Pneumatikantrieb (54) über ein Umkehrventil (59) mit einem einstellbaren Stößel (40) höhenbegrenzt angetrieben ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (17) mit dem Motor (19) und einem Schlitten (12) verbunden ist, der auf Achsen (33) verschieblich gelagert und mit einem Pneumatikantrieb (55) antriebsmäßig verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Pneumatikantrieb (55) durch ein Umkehrventil (58) mit einem einstellbaren Stößel (39) hubbegrenzt angesteuert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Sockel (1) eine senkrechte Säule (4) montiert ist, die obenendig einen Ring (37 sowie einen Schaltkasten (46) und eine pneumatische Versorgungsbaugruppe (73) mit einem Manometer (74) und einer Entwässerungskammer (72) trägt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (1) Gummifüße (48) und pneumatisch höhenverfahrbare Laufrollen (47) trägt.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Sockel (1) ein Kreuzlaser (29) und ein Lasersensor (29A) so gerichtet montiert sind, dass das Laserlichtkreuz und der Sensorfokus jeweils auf den Ansetzort des Bohrers (B) oder des Verbinders fällt.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatischen Antriebe der Rollen (47), der Querschlittens (10), der Bohrvorrichtung (19, 17) und der Schraubvorrichtung (15, 14) in einer Folge angesteuert werden: – Anheben der Rollen, – Querschlitten in Bohrposition verfahren, – Bohrer absenken, – Bohrer anheben, – Querschlitten in Schraubposition verfahren, – Schrauber absenken, – Schrauber anheben, – Rollen ausfahren.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Schaltkasten (46) Bedien- und Not-Austasten (63, 65) angeordnet sind.