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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bit für eine Einschraubvorrichtung (Setzgerät) zum automatischen Einschrauben von zweiteiligen Befestigungselementen in Dächer, insbesondere in Flach-, Sattel und/oder Sheddächer, zur Befestigung von, z.B. voluminösem, Isoliermaterial, z.B. Isoliermatten oder Isolierplatten, oder Dachabdichtungen auf den Dachkonstruktionen, sowie eine Einschraubvorrichtung mit einem derartigen Bit. Bei den Flachdächern handelt es sich vorzugsweise um Blechdächer, bevorzugt Wellblech- oder Trapezblechdächer.
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Bei einem Bit handelt es sich um einen austauschbaren Schraubenziehereinsatz. Bzw. unter einem Bit versteht man eine auswechselbare Schraubendreherklinge ohne Griff für ein bestimmtes Schraubenkopfprofil.
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Eine gattungsgemäße Einschraubvorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 10 2006 045 394 A1 bekannt. Diese Vorrichtung weist ein im Wesentlichen vertikal ausgerichtetes Magazin auf, in dem Befestigungselemente einzeln übereinander angeordnet lose vorgelagert sind. Die einzuschraubenden Befestigungselemente sind zweiteilig ausgebildet und bestehen aus einem Kunststoffhalter und einer in dem Kunststoffhalter geführten Schraube. Der Kunststoffhalter weist einen Kunststoffteller und einen sich daran unterseitig anschließenden Hohlschaft auf. In den Hohlschaft ist die Schraube vom Teller her eingeführt, so dass sie vorzugsweise teilweise nach unten mit ihrem Gewinde aus dem Hohlschaft hervorsteht.
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Am unteren Ende des Magazins ist eine Vereinzelungsvorrichtung vorgesehen, mittels der das jeweils unterste Befestigungselement von den übrigen Befestigungselementen getrennt wird und danach über eine Zuführvorrichtung einer Haltevorrichtung zugeführt wird. Um ein genau positioniertes und zentriertes Einschrauben zu ermöglichen wird das abgetrennte Befestigungselement in der Haltevorrichtung vor dem Einschraubvorgang zunächst festgehalten und anschließend frei gegeben.
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Des weiteren weist die Einschraubvorrichtung der
DE 10 2006 045 394 A1 eine parallel zum Magazin verfahrbare, also absenkbare und anhebbare, Schraubeinheit auf, die einen Schrauber zum Einschrauben der Befestigungselemente aufweist. Die Aktivierung der Vereinzelungsvorrichtung erfolgt dabei durch die Hubbewegung der Schraubeinheit. Bei der Abwärtsbewegung der Schraubeinheit wird zunächst das unterste vorgelagerte Befestigungselement vorgelagert und bei der Aufwärtsbewegung der Schraubeinheit wird das vereinzelte Befestigungselement von den anderen Befestigungselementen getrennt, also vereinzelt.
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Nach dem Vereinzeln wird das vereinzelte Befestigungselement mittels des Schraubers in den jeweiligen Untergrund eingeschraubt. Der Schrauber weist dazu ein passendes, längliches Bit für das Schraubenkopfprofil der Schraube des Befestigungselements auf. Zum Einschrauben befindet sich die Schraubeinheit in ihrer unteren Stellung. Das Bit taucht dann in den Hohlschaft des Befestigungselements ein, greift mit seiner Bitspitze in das Schraubenkopfprofil ein und wird mittels des Schraubers aktiviert, so dass die Schraube in den Untergrund eingeschraubt wird. Um ein genau positioniertes und zentriertes Einschrauben zu ermöglichen wird, wie bereits erläutert, das Befestigungselement in der Haltevorrichtung vor dem Einschraubvorgang zunächst festgehalten und anschließend frei gegeben.
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Beim Einschrauben kommt es dabei darauf an, dass die Schraube des Befestigungselements möglichst gerade und an einer definierten Position in den Untergrund eingeschraubt wird. Insbesondere beim Einschrauben in Trapezblechdächer besteht ansonsten die Gefahr, dass die Schraube nicht mittig wie gewünscht in die Hochsicke des Trapezblechdaches eingeschraubt wird, sondern an der schrägen Flanke des Trapezblechdaches abrutscht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Bereitstellung eines Bits für eine Einschraubvorrichtung (Setzgerät) zum automatischen Einschrauben von zweiteiligen Befestigungselementen, die einen Halter und eine in dem Halter verschieblich geführte Schraube aufweisen, in Dächer, insbesondere in Flach-, Sattel und/oder Sheddächer, bevorzugt in Blechdächer, insbesondere in Wellblech- oder Trapezblechdächer, zur Befestigung von, z.B. voluminösem, Isoliermaterial, z.B. Isoliermatten oder Isolierplatten, oder Dachabdichtungen auf den Dachkonstruktionen, das eine genaue Positionierung der Schraube auf der Dachkonstruktion gewährleistet.
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Weitere Aufgabe ist die Bereitstellung einer derartigen Einschraubvorrichtung (Setzgerät) mit einem derartigen Bit.
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Diese Aufgaben werden durch ein Bit mit den Merkmalen von Anspruch 1 und eine Einschraubvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den sich anschließenden Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1: Eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Bits
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2: Eine perspektivische Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Bits
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3: Einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Bit
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4: Eine vergrößerte perspektivische Explosionsansicht einer Bitspitze und einer Hülse des erfindungsgemäßen Bits
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5: Einen Längsschnitt durch die Bitspitze mit Hülse
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6: Schematisch eine erfindungsgemäße Einschraubvorrichtung von hinten
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7: Schematisch die erfindungsgemäße Einschraubvorrichtung von der Seite
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8: Einen Längsschnitt durch ein Befestigungselement
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Die erfindungsgemäße Einschraubvorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Setzgerät 1 (6, 7) weist eine in eine, vorzugsweise vertikale, Hubrichtung 2 absenkbare und anhebbare, also hubbewegbare Schraubeinheit 3 mit einem elektrisch antreibbaren Schrauber bzw. Elektroschrauber 4, ein, vorzugsweise vertikal ausgerichtetes, also zur Hubrichtung 2 paralleles, Magazin 5, in dem Befestigungselemente 6 einzeln übereinander angeordnet lose vorgelagert sind, eine Vereinzelungsvorrichtung 7, vorzugsweise eine Zuführvorrichtung 8 und eine Haltevorrichtung 9 auf.
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Mittels der Vereinzelungsvorrichtung 7 wird das jeweils unterste Befestigungselement 6 von den übrigen Befestigungselementen 6 getrennt. In der Haltevorrichtung 9 werden die Befestigungselemente 6 vor dem Einschraubvorgang zunächst festgehalten und anschließend frei gegeben. Über die Zuführvorrichtung 8 wird das von den übrigen Befestigungselementen 6 abgetrennte Befestigungselement 6 der Haltevorrichtung 9 zugeführt. Die Vereinzelungsvorrichtung 7 ist dabei an einem unteren Ende des Magazins 5 angeordnet.
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Zudem weist die erfindungsgemäße Einschraubvorrichtung 1 vorzugsweise eine horizontale Fußplatte 10 mit einer Einschrauböffnung zum Durchführen der Befestigungselemente 6 auf, wobei an der Fußplatte 10 zweckmäßigerweise zwei Räder 11 befestigt sind, um die Einschraubvorrichtung 1 auf der Baustelle verfahren zu können.
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Die einzuschraubenden, zweiteiligen Befestigungselemente 6 (8) bestehen dabei aus einem Halter 12 und einer in dem Halter 12 geführten Schraube 13. Der Halter 12 besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Er kann aber auch aus Metall bestehen.
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Der Halter 12 weist dabei einen plattenförmigen Teller 14 mit einer Telleroberseite 14a und einer Tellerunterseite 14b und einen sich an die Tellerunterseite 14b senkrecht anschließenden Hohlschaft 15 mit einer Hohlschaftachse 15a auf. Der Teller 14 ist in einer Draufsicht gesehen vorzugsweise rechteckig oder rund ausgebildet.
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Die Kopfschraube 13 weist einen Schraubenkopf 16 und einen Schraubenschaft 17 auf. Zumindest an seinem freien Ende weist der Schraubenschaft 17 ein Schraubengewinde 18 auf.
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Die Kopfschraube 13 ist vom Teller 14 des Halters 11 her in den Hohlschaft 15 eingeführt. Eine Schraubenachse 13a der Schraube 13 ist koaxial zur Hohlschaftachse 15a. Dabei ragt der Schraubenschaft 17 mit dem Schraubengewinde 18 zumindest teilweise nach unten aus dem Hohlschaft 15 heraus. Die Kopfschraube 13 ist dabei in Richtung der Hohlschaftachse 15a hin und her verschieblich in dem Hohlschaft 15 gelagert. Die Öffnung am freien Ende des Hohlschafts 15 ist aber so ausgebildet, dass der Schraubenkopf 16 nicht aus dem Hohlschaft 15 nach unten heraus treten kann.
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Der Hohlschaft 15 weist zudem eine Hohlschaftwandung 19 mit einer kreiszylindrischen Hohlschaftwandungsaußenfläche 19a und einer kreiszylindrischen Hohlschaftwandungsinnenfläche 19b auf.
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Die Schraubeinheit 3 weist einen Schlitten 20 auf, der an zwei Schienen 21 verfahrbar ist. An dem Schlitten 20 sind zum einen der elektrisch antreibbare Schrauber 4 mit einem erfindungsgemäßen Bit 22 und zum anderen zwei seitlich abstehende Handgriffe 23 befestigt, die zum Betätigen, also Absenken bzw. Anheben der Schraubeinheit 3 von einer oberen Ausgangsstellung in eine untere Einschraubposition oder umgekehrt durch eine Bedienperson dienen.
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Dabei ist die Schraubeinheit 3, insbesondere der Schlitten 20, vorzugsweise zudem mit einer Feder- und/oder Dämpfungseinrichtung verbunden, welche die Schraubeinheit 3 in ihre nicht betätigte, obere Ausgangsstellung antreibt.
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Das Magazin 5, das in horizontaler Richtung und in Blickrichtung einer an die beiden Handgriffe 23 greifenden Bedienperson gesehen vor den Schienen 21 angeordnet ist, weist in an sich bekannter Weise zwei vertikale, zueinander parallele Führungsstangen 24 und eine ebenfalls vertikale Begrenzungs- und Führungsleiste 25 auf, die von beiden Führungsstangen 24 gleich beabstandet ist. In dem Magazin 5 sind die Befestigungselemente 6 lose in einer Stapelreihe übereinander gelagert, wobei sie mit ihren Hohlschäften 15 zwischen den Führungsstangen 24 durchgesteckt und somit seitlich geführt sind und mit ihren Tellern 14 zwischen den beiden Führungsstangen 24 und der Führungsleiste 25 geführt sind.
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Zum Trennen des untersten Befestigungselementes
6 von den darüber vorgelagerten Befestigungselementen
6 weist die erfindungsgemäße Einschraubvorrichtung
1, wie bereits oben erläutert, die Vereinzelungsvorrichtung
7 auf. Diese ist vorzugsweise gemäß der
DE 10 2006 045 394 A1 ausgebildet, auf deren gesamten Inhalt hiermit Bezug genommen wird.
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Die Vereinzelungsvorrichtung 7 ist an einem unteren Ende des Magazins 5 angeordnet. Sie ist dabei in an sich bekannter Weise durch die Hubbewegung der Schraubeinheit 3 aktivierbar. Das heißt, durch das Absenken und Anheben der Schraubeinheit 3 wird die Vereinzelungseinrichtung 7 derart aktiviert bzw. angetrieben, dass das unterste Befestigungselement 6 der Stapelreihe vereinzelt wird und der Zuführvorrichtung 8 zugeführt wird. Zur Aktivierung der Vereinzelungseinrichtung 7 sind entsprechende mechanische Kopplungsmittel vorgesehen. Vorzugsweise wird die Vereinzelungseinrichtung 7 bei der Abwärtsbewegung der Schraubeinheit 3 so aktiviert, dass das unterste vorgelagerte Befestigungselement 6 zunächst vorgelagert wird. Und bei der Aufwärtsbewegung der Schraubeinheit 3 wird die Vereinzelungsvorrichtung 7 so aktiviert, dass das vereinzelte Befestigungselement 6 von den anderen Befestigungselementen 6 getrennt, also vereinzelt wird und der Zuführvorrichtung 8 zugeführt wird.
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Die Zuführvorrichtung 8 weist zwei nebeneinander angeordnete Rutschstangen 26 auf. Zwischen den Rutschstangen 26 wird das vereinzelte Befestigungselement 6 mit seinem Hohlschaft 25 geführt und rutscht auf diesen nach unten zur Haltevorrichtung 9. Des Weiteren ist vorzugsweise eine Führungsplatte (nicht dargestellt) hinter den Rutschstangen 26 vorgesehen, die die Befestigungselemente 6 analog zur Führungsleiste 25 abstützt und gegen Herausfallen sichert.
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Die beiden Rutschstangen 26 weisen eine Krümmung um etwa 90° auf und sind an ihrem unteren Ende horizontal ausgerichtet. Dadurch wird das vereinzelte Befestigungselement 6, derart umgelenkt, dass der Hohlschaft 15 nach unten zeigt.
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Die Haltevorrichtung 9 weist, z.B. zwei horizontal ausgerichtete, sich gegenüberliegende Halteplatten 27 auf, die um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert sind. Zwischen den beiden Halteplatten 27 wird beim Verschrauben der Hohlschaft 15 der Befestigungselemente 5 aufgenommen. Der Teller 14 liegt auf den Halteplatten 27 auf. Im Laufe des Einschraubvorgangs klappen die beiden Halteplatten 27 nach außen weg und geben das Befestigungselement 6 frei.
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Wie bereits erläutert, weist der Schrauber 4 das erfindungsgemäße, drehbar antreibbare, sich in Hubrichtung 2 erstreckende Bit 22 (1–5) zum Eindrehen der Kopfschraube 13 auf.
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Das erfindungsgemäße Bit 22 weist eine Bitstange 28, eine Führungshülse 29 und einen Ring 30 auf.
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Die Bitstange 28 weist eine Stangenlängsachse 28a sowie ein Abtriebsende 31a und ein diesem gegenüberliegendes Antriebsende 31b auf. Am Abtriebsende 31a weist die Bitstange 28 eine Bitspitze 32 auf. Die Bitspitze 32 ist korrespondierend zu dem jeweiligen Schraubenkopf-Mitnahmeprofil des Schraubenkopfes 16 ausgebildet.
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Am Antriebsende 31b weist die Bitstange 28 in an sich bekannter Weise ein Anschlussprofil 33 auf. Das Anschlussprofil 33 ist vorzugsweise als Außensechskantprofil ausgebildet. Es dient zum Anschließen des Bits 22 an den Schrauber 4. Der Schrauber 4 weist folglich einen entsprechenden Bithalter (nicht dargestellt) auf, in den das Anschlussprofil 33 direkt oder mittels eines Adapters formschlüssig einsetzbar ist. Das Anschlussprofil 33 kann zudem eine umlaufende ringförmige Rille 36 aufweisen, die verhindert, dass das Bit 22 aus dem Schrauber 4 herausfällt.
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Die Bitstange 28 weist zudem eine kreiszylindrische Stangenaußenfläche 34 auf. Zudem weist die Bitstange 28 eine umlaufende Ringnut 35 auf, die in der Nähe des Abtriebsendes 31a angeordnet ist.
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Die Führungshülse 29 weist eine Hülsenwandung 37 mit einer kreiszylindrischen Hülsenwandungsaußenfläche 37a und einer kreiszylindrischen Hülsenwandungsinnenfläche 37b auf. Zudem weist die Führungshülse 29 ein erstes Führungshülsenende 29a und ein zweites Führungshülsenende 29b auf. An ihrem ersten Führungshülsenende 29a weist die Führungshülse 29 außenseitig eine umlaufende Ringnut 38 zur Aufnahme des Rings 30 auf. Der Ring 30 ist radial geschlitzt und somit durchmesserveränderbar ausgebildet. Das heißt, der Ring 30 ist in Umfangsrichtung nicht vollständig geschlossen, sondern weist zwei, zumindest im nicht komprimierten Ausgangszustand des Ringes 30, voneinander beabstandete Ringenden 30a auf. Zudem steht der Ring 30 in seinem nicht komprimierten Ausgangszustand in radialer Richtung über die Hülsenwandungsaußenfläche 37a über. Der Ring 30 besteht vorzugsweise aus Runddraht.
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An dem zweiten Führungshülsenende 29b weist die Hülsenwandungsaußenfläche 37a einen Stufenabsatz 39 auf, über den sich die Hülsenwandung 37 zum zweiten Führungshülsenende 29b hin verjüngt. Somit weist die Führungshülse 29 am zweiten Führungshülsenende 29b einen Bund 40 auf, wobei die Wandstärke die Hülsenwandung 37 im Bereich des Bundes 40 geringer ist als im Bereich der restlichen Hülsenwandung 37.
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Die Führungshülse 29 ist erfindungsgemäß um die Bitstange 28 herum angeordnet. Bzw. die Führungshülse 29 ist auf der Bitstange 28 angeordnet bzw. gelagert. Die Führungshülse 29 ist derart am Abtriebsende 31a der Bitstange 28 angeordnet, dass die Bitspitze 32 frei ist. Bzw. die Bitstange 28 ragt mit ihrer Bitspitze 32 aus der Führungshülse 29 heraus.
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Dabei ist die Führungshülse 29 um die Stangenlängsachse 28a frei drehbar. In axialer Richtung ist die Führungshülse 29 in Bezug zur Bitstange 28 lediglich um einen geringen Betrag begrenzt hin und her verschieblich oder unverschieblich.
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Die begrenzte axiale Verschieblichkeit wird dadurch erreicht, dass der Bund 40 in radialer Richtung benachbart zu der Ringnut 35 der Bitstange 28 angeordnet ist und der Bund 40 eine radial nach innen weisende, ringförmige Verformung, insbesondere Quetschung, (nicht dargestellt) aufweist, die in die Ringnut 35 hineinragt bzw. eingreift. Die Verformung, insbesondere die Quetschung, wird nach dem Aufschieben der Führungshülse 29 auf die Bitstange 28 eingebracht.
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Die erfindungsgemäße Führungshülse 29 des erfindungsgemäßen Bits 22 dient nun erfindungsgemäß wie folgt zur Führung und Zentrierung des Bit 22 während des Einschraubvorgangs:
Für das Verschrauben eines bereits in der Haltevorrichtung 9 vorgelegten Befestigungselementes 6 wird in an sich bekannter Weise die gesamte Schraubeinheit 3 nach unten abgesenkt, indem eine Bedienperson an den beiden Handgriffen 23 greift und die Schraubeinheit 3 entlang der Schienen 21 nach unten fährt. Die Schraubeinheit 3 wird soweit verfahren, bis der Schrauber 4 mit dem Bit 22 in das Schraubenkopfprofil des Schraubenkopfes 16 des in der Haltevorrichtung 9 vorgelegten Befestigungselementes 6 eingreift.
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Dann wird der Schrauber 4 in Gang gesetzt und das Befestigungselement 6 in den Untergrund eingeschraubt, wobei die Schraubeinheit 3 weiter abgesenkt wird. Dabei wird das Befestigungselement 6 in der Haltevorrichtung 9 vorzugsweise so lange geführt, bis es ausreichend weit eingeschraubt ist.
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Nach dem Einschraubvorgang wird die Schraubeinheit 3 durch Ziehen an den beiden Handgriffen 23 und gegebenenfalls unterstützt durch die Federkraft wieder nach oben in ihre obere Ausgangsstellung verfahren.
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Beim Einschrauben taucht das Bit 22 mit der Bitspitze 32 und der Führungshülse 29 samt dem Ring 30 in den Hohlschaft 15 des Befestigungselements 6 ein und wird dabei erfindungsgemäß mittels der Führungshülse 29 und dem Ring 30 in Bezug zum Befestigungselement 6 zentriert. Dazu liegt der Ring 30 formschlüssig an der Hohlschaftwandungsinnenfläche 19b des Hohlschafts 15 an und gleitet in axialer Richtung an dieser entlang. Der Ring 30 wird dabei je nach Durchmesser der Hohlschaftwandungsinnenfläche 19b mehr oder weniger in Umfangsrichtung elastisch reversibel zusammengedrückt. Somit werden durch den Ring 30 Toleranzen des Durchmessers der Hohlschaftwandungsinnenfläche 19b ausgeglichen.
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Der Außendurchmesser des Rings 30 in seinem nicht komprimierten Ausgangszustand entspricht somit mindestens dem Durchmesser der Hohlschaftwandungsinnenfläche 19b. Ist der Außendurchmesser des Rings 30 größer als der Durchmesser der Hohlschaftwandungsinnenfläche 19b, wird der Ring 30 beim Einführen komprimiert.
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Der Durchmesser der Hülsenwandungsaußenfläche 37a ist, vorzugsweise um höchstens 500 µm, bevorzugt höchstens 250 µm, kleiner oder gleich dem Durchmesser der Hohlschaftwandungsinnenfläche 19b. Entspricht der Durchmesser der Hohlschaftwandungsinnenfläche 19b dem Durchmesser der Hülsenwandungsaußenfläche 37a, liegt zusätzlich zu dem Ring 30 die Führungshülse 29, insbesondere mit der Hülsenwandungsaußenfläche 37a, formschlüssig an der Hohlschaftwandungsinnenfläche 19b des Hohlschafts 15 an und gleitet in axialer Richtung an dieser entlang.
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Da die Führungshülse 19 um die Stangenlängsachse 28a frei drehbar mit der Bitstange 28 verbunden ist, kann die Bitstange 28 problemlos in der Führungshülse 19 gedreht werden. Die Führungshülse 19 wird somit nicht oder nur unwesentlich in dem Hohlschaft 15 gedreht.
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Durch die Führung und Zentrierung des Bits 22 wird erfindungsgemäß gewährleistet, dass die Schraube 13 immer genau positioniert wird und gerade in den jeweiligen Untergrund eingeschraubt wird. Dabei ist die erfindungsgemäße Lösung sehr einfach und kostengünstig. Zudem kann die Führungshülse 29 einfach an die Abmessungen der jeweiligen Befestigungselemente angepasst werden. Der Ring 30 ist, wie bereits erläutert, vorzugsweise vorhanden, um Toleranzen auszugleichen. Er ist bei entsprechender Passgenauigkeit und geringem Spiel nicht notwendig, aber sehr vorteilhaft.
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Im Rahmen der Erfindung liegt es dabei auch, die Führungshülse 29 auf andere Art und Weise frei drehbar und axial begrenzt verschieblich oder unverschieblich auf der Bitstange 28 zu befestigen.
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Außerdem kann die Führungshülse 29 auch zunächst, in einer vorderen Stellung, um die Bitspitze 32 herum angeordnet sein und derart axial verschieblich sein, dass die Bitspitze 32 aus der Führungshülse 29 beim Einführen des Bits 22 in den Hohlschaft 15 heraus geschoben wird. Das heißt die Bitspitze 32 ragt zumindest in einer hinteren Stellung der Führungshülse 29 aus der Führungshülse 29 heraus.
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Zudem ist die Einschraubvorrichtung 1 nicht auf die konkret beschriebene Ausführungsform beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006045394 A1 [0003, 0005, 0031]
