DE202011002771U1 - Screwdriver system with magazine screw attachment - Google Patents
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Abstract
Magazinschraubvorsatz (20) für einen angetriebenen Schlagschrauber (30) zum Eintreiben von Schrauben, insbesondere von Trockenbauschrauben, wobei der Magazinschraubvorsatz (20) ein Gehäuse (22) mit einem sich entlang einer Längsachse (L) des Gehäuses (22) erstreckenden Führungskanal zur Führung eines Schrauberwerkzeugs (16) sowie mit einem Verbindungsabschnitt (44) aufweist, der dazu ausgebildet ist, eine lösbare Verbindung mit einem angetrieben Schlagschrauber (30) herzustellen.A magazine screw attachment (20) for a powered impact wrench (30) for driving screws, in particular drywall screws, the magazine screw attachment (20) having a housing (22) with a guide channel extending along a longitudinal axis (L) of the housing (22) for guiding a Screwdriver tool (16) and with a connecting portion (44) which is adapted to produce a detachable connection with a driven impact wrench (30).
Description
Die Erfindung betrifft einen Magazinschraubvorsatz für einen angetriebenen Schlagschrauber zum Eintreiben von Schrauben, insbesondere von Trockenbauschrauben, sowie ein Schraubersystem umfassend einen angetriebenen Schlagschrauber und einen Magazinschraubvorsatz.The invention relates to a Magazinschraubvorsatz for a powered impact wrench for driving screws, especially drywall screws, and a nutrunner system comprising a powered impact wrench and a magazine screw attachment.
Aus dem aktuellen Stand der Technik sind neben manuell bewegten Schraubendrehern auch motorisch angetriebene Schraubendreher in zahlreichen Varianten und Größen bekannt. Mit ihrer Hilfe wird das Hineindrehen von Schrauben gegenüber der manuellen Methode erheblich erleichtert und beschleunigt.In addition to manually moving screwdrivers, motor-driven screwdrivers in numerous variants and sizes are known from the current state of the art. With their help, the screwing in of screws compared to the manual method is greatly facilitated and accelerated.
Jedoch nehmen das manuelle Aufnehmen der Schraube, sowie das Ansetzen der Schraube auf dem zu verschraubenden Gegenstand und das Ansetzen des Schraubers auf dem Kopf der Schraube einen verhältnismäßig großen Anteil der Arbeitszeit beim Einschrauben einer Schraube ein. Um insbesondere in der professionellen Anwendung diese Arbeitszeit zu verkürzen, werden in der Praxis Magazine eingesetzt, die mehrere Schrauben aufnehmen können und auf den Schrauber aufgesetzt oder darin integriert werden. Dazu zählen Schraubenmagazine mit Schraubenbändern und -gurten zur Schraubenbereitstellung und -zuführung, wie sie beispielsweise aus der
In einer Weiterentwicklung, wie sie in der
Auch aus der
Für viele Anwendungen im professionellen Handwerkerbereich ist jedoch ein einfacher Schrauber oder eine Bohrmaschine mit Schraubfunktion nicht ausreichend, da das von dem Schrauber vorgegebene Drehmoment zum Einschrauben der Schraube bei vergleichsweise hohen Widerständen des Gegenstands, in den die Schraube eingeschraubt werden soll, nicht mehr ausreicht. Für solche Anwendungen ist aus der Praxis das Prinzip eines Schlagschraubers zum Schrauben und Bohren mit einem Drehschlagwerk bekannt, wobei derartige Schlagschrauber unter anderem dann eingesetzt werden, wenn es erforderlich ist, hochfeste Gewindeverbindungen herzustellen oder zu lösen.For many applications in the professional artisan sector, however, a simple screwdriver or a drill with screwing function is not sufficient, since the predetermined torque of the screwdriver for screwing in the screw at comparatively high resistances of the object into which the screw is screwed, is no longer sufficient. For such applications, the principle of an impact wrench for screwing and drilling with a rotary impact mechanism is known from practice, such impact wrench are used, inter alia, when it is necessary to produce or solve high-strength threaded connections.
Die Funktion des Drehschlagwerks beruht dabei auf der Idee, die Antriebsenergie eines Motors zwischenzuspeichern und periodisch innerhalb einer sehr kurzen Arbeitsphase auf eine Ausgangswelle abzugeben. Diese periodisch abgegebenen Drehimpulse erzeugen in Abhängigkeit von der Impulsdauer ein deutlich höheres resultierendes Antriebsmoment als bei einem konstanten Drehmomentverlauf möglich wäre. Antriebsseitig erhält das System kinetische Energie in Form von Drehmoment und Drehzahl. Diese kinetische Energie wird in einer Baugruppe zwischengespeichert, zum Beispiel in einer Feder oder in einer rotierenden Masse.The function of the rotary impact mechanism is based on the idea of temporarily storing the drive energy of an engine and periodically emitting it to an output shaft within a very short working phase. As a function of the pulse duration, these periodically emitted rotational pulses produce a significantly higher resultant drive torque than would be possible given a constant torque curve. On the drive side, the system receives kinetic energy in the form of torque and speed. This kinetic energy is stored intermediately in an assembly, for example in a spring or in a rotating mass.
Der Speichervorgang endet jeweils dann, wenn ein Steuermechanismus dafür sorgt, dass die gespeicherte Energie über einen Hammer auf einen Amboss abgegeben wird. Hierzu weisen sowohl der Amboss als auch der Hammer des Schlagwerks Schlagbacken auf, wobei der Hammer eine Schwungmasse umfasst, die durch den massiven Teil des Hammers gebildet ist. Wird diese Masse beschleunigt, so kann die kinetische Energie auf den Amboss übertragen werden. Der Amboss steht hierzu in drehfester Verbindung sowohl zum Abtrieb als auch zur Verschraubung. Mit Hilfe des Steuermechanismus wird eine zeitlich begrenzte Abgabe der Energie an den Amboss sichergestellt.The storage process ends whenever a control mechanism ensures that the stored energy is delivered via a hammer on an anvil. For this purpose, both the anvil and the hammer of the striking mechanism on impact jaws, wherein the hammer comprises a flywheel, which is formed by the massive part of the hammer. If this mass is accelerated, the kinetic energy can be transferred to the anvil. The anvil stands in a rotationally stable connection to both the output and the screw connection. By means of the control mechanism, a time-limited delivery of energy to the anvil is ensured.
Im Schlagwerk werden zwei Arbeitsphasen unterschieden, wobei in der ersten Phase die Energie gesammelt und gespeichert wird, während in der zweiten Phase die gespeicherte Energie wieder abgegeben wird. Die Eingangsgrößen Drehmoment, Drehzahl und Schlagzahl bestimmen dabei die in der ersten Phase gespeicherte Energie. So wird beispielsweise bei einer höheren Schlagzahl des Schlagwerks die erste Phase zeitlich verkürzt und es kann entsprechend weniger Energie gespeichert werden, da der Motor nur ein vorgegebenes Drehmoment aufbringen kann und damit die Dauer des Speichervorgangs entscheidend ist.In Schlagwerk two work phases are distinguished, in the first phase, the energy is collected and stored, while in the second phase, the stored energy is released again. The input quantities of torque, speed and number of pulses determine the energy stored in the first phase. Thus, for example, at a higher stroke rate of the striking mechanism, the first phase is shortened in time and It can be stored according to less energy, since the engine can only apply a predetermined torque and thus the duration of the storage process is crucial.
In der zweiten Phase ist ebenfalls die Dauer der Energieabgabe entscheidend. Wird die gespeicherte Energie in einer kürzeren Zeit an den Abtrieb abgegeben, so ist die entstehende Drehmomentspitze höher als bei einer vergleichbaren längeren Schlagdauer. Üblicherweise wird bei einem typischen Drehmomentverlauf eines Schlagschraubers über einen längeren Zeitraum Energie zwischengespeichert, die wiederum in einem sehr kurzen Zeitraum schlagartig an den Abtrieb abgegeben wird. Im Schlagfall entsteht zwischen den Drehmomentspitzen kein Drehmoment am Abtrieb.In the second phase, the duration of the energy release is also crucial. If the stored energy is delivered to the output in a shorter time, the resulting torque peak is higher than with a comparable longer stroke duration. Usually, in a typical torque curve of an impact wrench, energy is temporarily stored over a relatively long period of time, which in turn is delivered abruptly to the output in a very short period of time. In the case of impact no torque is generated at the output between the torque peaks.
Durch diese Ausgestaltung sind hohe Anzugs- und Lösemomente bei kompakter Bauform möglich. Dennoch beträgt das Reaktionsmoment, das der mit dem Schlagschrauber Arbeitende auffangen muss, nur das Moment, das nötig ist, um die rotierende Hammermasse im Schlagwerk zu beschleunigen, bzw. die Feder zu spannen. Es ist im Vergleich zum Abtriebsdrehmoment relativ gering.By this configuration, high tightening and loosening moments are possible in a compact design. Nevertheless, the moment of reaction which the worker has to absorb with the impact wrench is only the moment that is necessary to accelerate the rotating hammer mass in the impact mechanism or to tension the spring. It is relatively low compared to the output torque.
Das grundsätzliche Prinzip eines Schlagschraubers ist auch in der
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, das Arbeitsverfahren des Schraubens für den Anwender weiter zu verbessern, indem die Arbeitszeit verkürzt wird, und zugleich zu erleichtern.The present invention has an object to further improve the working method of screwing for the user by shortening the working time, and at the same time to facilitate.
Diese Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Magazinschraubvorsatz für einen angetriebenen Schlagschrauber zum Eintreiben von Schrauben, insbesondere von Trockenbauschrauben, gelöst, wobei der Magazinschraubvorsatz ein Gehäuse mit einem sich entlang einer Längsachse des Gehäuses erstreckenden Führungskanal zur Führung eines Schraubwerkzeugs sowie mit einem Verbindungsabschnitt aufweist, der dazu ausgebildet ist, eine lösbare Verbindung mit einem angetriebenen Schlagschrauber herzustellen.This object is achieved by a magazine screw attachment according to the invention for a powered impact wrench for driving screws, in particular drywall screws, wherein the magazine screw attachment has a housing with a guide channel extending along a longitudinal axis of the housing for guiding a screwing tool and having a connecting portion which is adapted to it is to make a detachable connection with a powered impact wrench.
Durch eine solche Kombination eines Magazinschraubvorsatzes mit einem angetriebenen Schlagschrauber können die Vorteile des Schlagschraubers mit denen eines Magazinschraubers verbunden werden.Such a combination of a magazine screw attachment with a powered impact wrench can combine the advantages of the impact wrench with those of a magazine screwdriver.
Dies macht sich insbesondere im Trockenbau bemerkbar, wo Rigipsplatten und dergleichen an einer Unterlattung oder einem Blechprofil angebracht werden müssen. Trifft die Schraube, die vergleichsweise schnell in den Werkstoff (zum Beispiel Rigips oder Holz) eindringt, auf einen Widerstand, zum Beispiel eine Unterlattung oder ein Blechprofil, so fällt bei einem Schrauber ohne Schlag die Drehzahl stark ab, weshalb die Verschraubung wesentlich länger dauert oder abgebrochen werden muss. Bei der vorliegenden Erfindung hingegen kann die Schraube mit Hilfe des Schlags eingedreht werden, wobei die Schlagenergie um ein Vielfaches höher und der Einschraubvorgang wesentlich schneller ist. Die Verwendung eines Magazinschraubvorsatzes führt zu einer weiteren Zeitersparnis beim Einschrauben, da es nicht mehr notwendig ist, jede einzelne Trockenbauschraube zu separieren, an den Werkstoff anzusetzen und den Schrauber aufzusetzen, um diese dann einzudrehen.This is particularly noticeable in drywall, where plasterboard and the like must be attached to a Unterlattung or a sheet metal profile. If the screw, which penetrates comparatively quickly into the material (for example plasterboard or wood), encounters resistance, for example a battening or a sheet-metal profile, then the speed drops sharply in a screwdriver without a hammer, which is why the screwing takes much longer, or must be canceled. In the present invention, however, the screw can be screwed by means of the impact, wherein the impact energy is higher by a multiple and the screwing is much faster. The use of a magazine screw attachment leads to a further time savings when screwing, since it is no longer necessary to separate each drywall screw, to attach to the material and set up the screwdriver to then screw it.
In einer besonderen Ausgestaltung kann der Magazinschraubvorsatz an seinem von dem Verbindungsabschnitt abgewandten Ende einen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme eines Magazingurtes mit Schrauben aufweisen. Bei dieser Ausgestaltung ist der Magazinschraubvorsatz auf die Zuführung der Schrauben mittels eines Magazingurtes beschränkt. Alternativ ist es jedoch gemäß dem allgemeinen Grundgedanken der vorliegenden Erfindung auch denkbar, andere Magazinausgestaltungen für den Magazinschraubvorsatz vorzusehen, der mit dem angetriebenen Schlagschrauber verbindbar ist.In a particular embodiment, the magazine screw attachment can have a receiving section for receiving a magazine strap with screws at its end facing away from the connecting section. In this embodiment, the Magazinschraubvorsatz is limited to the supply of screws by means of a Magazingurtes. Alternatively, however, it is also conceivable, according to the general principles of the present invention, to provide other magazine configurations for the magazine screw attachment which is connectable to the powered impact wrench.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Gehäuse des Magazinschraubvorsatzes im Wesentlichen zweiteilig ausgebildet ist, wobei die zwei Gehäuseteile in Richtung der Längsachse des Gehäuses axial relativ zueinander bewegbar sind und wobei eine Antriebseinheit des Magazinschraubvorsatzes vorgesehen ist, die bei einem Bewegungshub der Gehäuseteile relativ zueinander den Magazingurt relativ zu dem Magazinschraubvorsatzes zu bewegen vermag.It can also be provided that the housing of the magazine screw attachment is essentially formed in two parts, wherein the two housing parts in the direction of the longitudinal axis of the housing are axially movable relative to each other and wherein a drive unit of the Magazinschraubvorsatzes is provided in a movement stroke of the housing parts relative to each other Magazing belt relative to the magazine screw attachment is able to move.
Ein solcher Magazingurt kann beispielsweise aus Kunststoff hergestellt sein und eine Vielzahl von Schrauben, beispielsweise 50 Schrauben, gleichmäßig über seine Länge beabstandet, tragen. Weiterhin kann der Magazingurt in dem Bereich des Aufnahmeabschnitts spiralförmig eingelegt sein. Alternativ kann der Magazingurt auch abgewickelt über eine Führung an dem Magazinschraubvorsatz geführt sein. In jedem Fall ist jeweils eine einzubringende Schraube koaxial mit dem Führungskanal zur Führung des Schrauberwerkzeugs ausgerichtet, so dass das Schrauberwerkzeug mit der Schrauberklinge direkt an dem Schraubenkopf der einzubringenden Schraube ansetzen kann und diese in den entsprechenden Gegenstand einschrauben kann.Such a magazine strap may for example be made of plastic and a plurality of screws, for example, 50 screws, uniformly spaced over its length, wear. Furthermore, the magazine belt can be spirally inserted in the region of the receiving section. Alternatively, the magazine strap can also be guided unwound via a guide on the magazine screw attachment. In each case, a screw to be introduced is aligned coaxially with the guide channel for guiding the screwdriver tool, so that the screwdriver tool with the screwdriver blade can attach directly to the screw head of the screw to be introduced and screw it into the corresponding object.
Zum Einschrauben drückt der Anwender den Schlagschrauber zusammen mit dem Magazinschraubvorsatz an der Stelle gegen den Werkstoff, in den die Schraube eingeschraubt werden soll, an der er eine Verschraubung wünscht. Dadurch wird eine axiale Relativbewegung der beiden Gehäuseteile zueinander erreicht, bis die Schraubenspitze der einzuschraubenden Schraube an dem Werkstoff ansteht. Während des Einschraubvorgangs werden die beiden Gehäuseteile axial relativ zueinander bewegt, so dass die Schraube über ihre gesamte Schaftlänge in den Werkstoff eingeschraubt werden kann. Wird der Schlagschrauber zusammen mit dem Magazinschraubvorsatz nach abgeschlossenem Schraubvorgang von dem Werkstoff abgezogen, erfolgt eine Rückstellung der beiden Gehäuseteile zueinander, beispielsweise mit Hilfe eines elastischen Elements, das als Rückstellelement wirkt.To screw in the user presses the impact wrench together with the magazine screw attachment at the point against the material in which the screw is to be screwed, where he wants a screw. As a result, an axial relative movement of the two Casing parts reaches each other until the screw tip of the screw to be screwed is applied to the material. During the screwing process, the two housing parts are moved axially relative to each other, so that the screw can be screwed over its entire shaft length in the material. If the impact wrench is removed from the material together with the magazine screw attachment after the screwing procedure has been completed, the two housing parts are returned to one another, for example with the aid of an elastic element which acts as a return element.
Die Antriebseinheit, die den Magazingurt zu bewegen vermag, um die nachfolgende Schraube (zu der gerade eben eingeschraubten Schraube) in koaxialer Ausrichtung mit dem Führungskanal zu bringen, kann entweder den Bewegungshub der beiden Gehäuseteile relativ zueinander (Antriebshub) oder die entgegengesetzte Rückstellbewegung (Rückstellhub) nutzen, um den Magazingurt wie gewünscht zu bewegen. In erstem Fall kann hierfür eine Zwischeneinheit zur Energiespeicherung verwendet werden, wobei die kinetische Energie des Antriebshubs der Gehäuseteile relativ zueinander zwischengespeichert wird und erst freigegeben werden kann, sobald das Schrauberwerkzeug in seiner Ausgangsposition (außer Eingriff mit der Schraube) zurückgekehrt ist.The drive unit, which is able to move the magazine belt to bring the following screw (to the just screwed screw) in coaxial alignment with the guide channel, either the movement stroke of the two housing parts relative to each other (drive stroke) or the opposite return movement (return stroke) use to move the magazine strap as desired. In the first case, an intermediate unit for energy storage can be used for this purpose, wherein the kinetic energy of the drive stroke of the housing parts is temporarily stored relative to each other and can only be released once the screwdriver tool has returned to its original position (out of engagement with the screw).
Für eine weitere Beschreibung einer denkbaren Antriebseinheit wird auf die deutsche Patentschrift
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Schraubersystem umfassend einen angetriebenen Schlagschrauber sowie einen Magazinschraubvorsatz mit den vorstehend genannten Merkmalen, wobei der Schlagschrauber ein Gehäuse mit einem darin aufgenommenen Schlagwerk aufweist. Ein solches Schlagwerk kann mittels eines Antriebs antreibbar sein und eine mit dem Antrieb verbundene Antriebswelle sowie eine mit einem Werkzeughalter koppelbare Abtriebswelle umfassen, wobei ein Drehmoment von der Antriebswelle über das Schlagwerk auf die Abtriebswelle übertragen werden kann. Dabei ist das Schlagwerk dazu eingerichtet, bei Bedarf einen Drehschlag auf die Abtriebswelle zu übertragen. Der Schlagschrauber weist zudem abtriebsseitig einen Koppelabschnitt zur lösbaren Kopplung mit dem Verbindungsabschnitt des Magazinschraubvorsatzes auf.The present invention further relates to a screwdriver system comprising a driven impact wrench and a magazine screw attachment with the aforementioned features, wherein the impact wrench has a housing with a percussion mechanism received therein. Such a striking mechanism can be driven by means of a drive and comprise a drive shaft connected to the drive and a drive shaft which can be coupled to a tool holder, wherein a torque can be transmitted from the drive shaft via the impact mechanism to the output shaft. The impact mechanism is set up to transmit a rotary impact to the output shaft if required. The impact wrench also has on the output side a coupling portion for releasable coupling with the connecting portion of the magazine screw attachment.
Der Koppelabschnitt kann in einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung einen an die Abtriebswelle des Schlagschraubers wenigstens teilweise umgebenden hülsenförmigen Gehäuseabschnitt umfassen, der an seinem Außenumfang Verbindungsmittel aufweist, die mit korrespondierenden Verbindungsmitteln an dem Verbindungsabschnitt des Magazinschraubvorsatzes zusammenzuwirken vermögen, um diesen mit dem Schlagschrauber lösbar zu verbinden. Die Verbindungsmittel oder korrespondierenden Verbindungsmittel können dabei beispielsweise radiale oder axiale Vorsprünge umfassen, die in entsprechende Ausnehmungen aufgenommen werden können, mit korrespondierenden Vorsprüngen zusammenwirken können oder solche hintergreifen können, um eine axiale und/oder radiale Sicherung bereitzustellen. Weiterhin können die Verbindungsmittel beispielsweise einen Spannring mit einer Spannschraube, oder ein Innengewinde, das mit einem Außengewinde zusammenwirkt, und dergleichen umfassen.In a further development of the present invention, the coupling section can comprise a sleeve-shaped housing section which at least partially surrounds the output shaft of the impact wrench and has connection means on its outer circumference which can cooperate with corresponding connection means on the connecting section of the magazine screw attachment in order to releasably connect it with the impact wrench. The connecting means or corresponding connecting means may comprise, for example, radial or axial projections which can be received in corresponding recesses, can cooperate with corresponding projections or engage behind such to provide an axial and / or radial securing. Furthermore, the connecting means may for example comprise a clamping ring with a clamping screw, or an internal thread, which cooperates with an external thread, and the like.
Schließlich betrifft die Erfindung auch die Verwendung eines Magazinschraubvorsatzes in Verbindung mit einem angetriebenen Schlagschrauber, wobei der Magazinschraubvorsatz ein Gehäuse mit einem sich entlang einer Längsachse des Gehäuses erstreckenden Führungskanal zur Führung eines Schrauberwerkzeugs sowie mit einem Verbindungsabschnitt zum Herstellen einer lösbaren Verbindung mit dem angetriebenen Schlagschrauber aufweist.Finally, the invention also relates to the use of a magazine screw attachment in conjunction with a powered impact wrench, wherein the magazine screw attachment comprises a housing having a guide channel extending along a longitudinal axis of the housing for guiding a screwdriver tool and having a connection portion for making a detachable connection with the powered impact wrench.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Figuren beschrieben, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellen. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.The invention will be described below with reference to the accompanying figures, which illustrate a preferred embodiment of the invention. The person skilled in the art will expediently also individually consider the features disclosed in the drawing, the description and the claims in combination and combine these into meaningful further combinations.
Es zeigen schematisch:They show schematically:
In
Der angetriebene Schlagschrauber
Das Gehäuse
Im Bereich seines Abtriebs
Der Magazinschraubvorsatz
Gehäuseeinheiten
Durch das gesamte Gehäuse
Der Magazinschraubvorsatz
Der erste Gehäuseteil
An dem zweiten Gehäuseteil
Der Verbindungsabschnitt
Wie in der
In den
Die Verbindungsmittel des Kopplungsabschnitts
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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