-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf das Impulssschrauben, insbesondere auf das Impulssschrauben, welches mit direkt angetriebenen Elektrowerkzeugen durchgeführt wird.
-
Technischer Hintergrund
-
Das Impulsschrauben, bei dem das Drehmoment in wiederholten Impulsen auf die Verbindung übertragen wird, wird bekanntlich eingesetzt, um z.B. das vom Bediener empfundene Reaktionsdrehmoment zu verringern. So sind beispielsweise sogenannte Impulswerkzeuge bekannt, die aus einer Impulseinheit bestehen, die zur intermittierenden Energieübertragung auf die Antriebswelle angeordnet ist, um Drehmomentimpulse abzugeben. In anderen Fällen können auch direkt angetriebene Elektrowerkzeuge, bei denen ein im Inneren des elektrischen Impulswerkzeugs untergebrachter Motor das Drehmoment in Impulsen auf die Antriebswelle überträgt, zum gepulsten Anziehen verwendet werden.
-
In einem solchen Fall werden die Impulse durch Beschleunigung des Motors innerhalb des Eigenspiels, das z.B. im Getriebe zwischen dem Motor und der Antriebsachse besteht, und ggf. unter weiterer Einbeziehung eines eventuell vorhandenen Spiels zwischen der Antriebswelle und einer Aufnahmestruktur, z.B. einer auf der Antriebswelle angeordneten Buchse oder Erweiterung, erzeugt. Hierdurch wird im Werkzeug Rotationsenergie aufgebaut, die bei geschlossenem Spiel als Drehmomentimpuls auf die Schraube übertragen werden kann. Die Menge an kinetischer Energie, die mit solchen Techniken erreicht werden kann, ist jedoch begrenzt, da im Werkzeug nur ein sehr begrenztes, ausnutzbares Spiel vorhanden sein darf, bevor dessen Funktionalität beeinträchtigt wird.
-
Um einige dieser Probleme zu verringern, wurde daher versucht, solche Werkzeuge mit speziellen so genannten Spieleinheiten auszustatten, mit denen der Motor über ein größeres Spiel hinweg beschleunigt werden kann. Hierdurch kann die Rotationsenergie, die sich im Werkzeug aufbaut und somit als Drehmomentimpuls auf die Schraube übertragen werden kann, bis zu einem gewissen Grad erhöht werden.
-
Es bestehen jedoch immer noch Schwierigkeiten, z.B. insofern dass bestehende Werkzeuge modifiziert und neu konstruiert werden müssen, um solche Einheiten aufzunehmen, was in der Praxis dazu führen kann, dass mehrere Werkzeuge benötigt werden. Es versteht sich von selbst, dass solche Einheiten natürlich auch die Komplexität und Größe des Werkzeugs erhöhen.
-
Daher besteht Verbesserungsbedarf auf dem Gebiet des Impulssschraubens, insbesondere des gepulsten Schraubens mit direkt angetriebenen Werkzeugen.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Dementsprechend wäre es wünschenswert, für ein Impulsschrauben mit direkt angetriebenen Werkzeugen vorzusehen, dass bei wiederholten Drehmomentimpulsen höhere Energie-/Drehmomentmengen abgegeben werden können. Insbesondere wäre es wünschenswert, eine solche Lösung vorzusehen, bei der die Größe und Komplexität des Werkzeugs nicht wesentlich erhöht wird. Um eines oder mehrere dieser Probleme zu lösen, werden eine Erweiterungseinheit, ein illustratives Verfahren mit einem handgeführten Elektrowerkzeug und ein handgeführtes Elektrowerkzeug, wie in den unabhängigen Ansprüchen definiert, vorgeschlagen. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
-
Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist eine Erweiterungseinheit für ein Motorwerkzeug vorgesehen, das zur Durchführung von Anziehvorgängen geeignet ist. Die Erweiterungseinheit umfasst einen ersten Gehäuseabschnitt und einen zweiten Gehäuseabschnitt, wobei der erste Gehäuseabschnitt entweder einen hinteren Endabschnitt zur Verbindung mit der Ausgangswelle eines Motorwerkzeugs oder einen vorderen Endabschnitt aufweist, der zum Eingriff mit einer Muffe geeignet ist, d.h. etwa ein Steckschlüsseleinsatz, der für den Eingriff mit einer Schraubverbindung geeignet ist, und der zweite Gehäuseabschnitt den jeweils anderen Endabschnitt, nämlich den hinteren Endabschnitt zur Verbindung mit der Ausgangswelle des Motorwerkzeugs oder den vorderen Endabschnitt aufweist, der zum Eingriff mit einer Buchse geeignet ist, wobei der zweite Gehäuseabschnitt zumindest teilweise in dem ersten Gehäuseabschnitt angeordnet ist, wobei eine Relativdrehung zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseabschnitt in der Weise möglich ist, dass sich der erste oder der zweite Gehäuseabschnitt über einen vorbestimmten zulässigen Winkelbereich drehen kann, während der andere Gehäuseabschnitt mit dem Sockel in Eingriff steht, z.B. wenn die Muffe mit einer Schraubverbindung in oder nahe einer Passung in Eingriff steht.
-
Gemäß dem ersten Aspekt bietet die Erweiterungseinheit (oder Verlängerungeinheit, Extendereinheit oder Adaptereinheit) - diese Begriffe werden in der gesamten vorliegenden Spezifikation austauschbar verwendet) eine erfinderische Lösung für die oben beschriebenen Punkte durch eine zweiteilige Konstruktion, die ein vergleichsweise großes und gut definiertes Winkelspiel innerhalb der Erweiterungseinheit vorsieht. Dies wird dadurch erreicht, dass eine Relativdrehung zwischen zwei Gehäuseabschnitten ermöglicht wird, die jeweils in eine Muffe (oder ähnliches, welche wiederum in eine Verbindung eingreift) und in die Antriebswelle des Werkzeugs eingreifen. Hierdurch wird auf praktische und flexible Weise ein viel größeres Spiel im Vergleich zu dem Spiel, das z.B. in dem oben erwähnten, in früheren Konstruktionen verwendeten Getriebe usw. vorhanden ist, vorgesehen, ohne dass das Motorwerkzeug als solches modifiziert werden muss. Da die Erweiterung bekanntlich eine Vorrichtung oder Einheit ist, die zwischen einem Motorwerkzeug und einem Steckeinsatz angeordnet werden kann, wird es dem Benutzer ermöglicht, z.B. Schrauben zu erreichen, die mit Standardeinsätzen schwer zugänglich sind. Daraus folgt auch, dass, da die Erweiterung zwischen dem Werkzeugausgang und dem Einsatz angeordnet werden soll, Standardeinsätze mit der erfinderischen Erweiterung verwendet werden können, was zu der vorgesehenen Flexibilität beiträgt. Da das Spiel in der Erweiterungseinheit vorhanden ist, wird außerdem nicht nur das Vibrationsniveau, sondern auch das Reaktionsdrehmoment, das auf den Bediener wirkt, erheblich reduziert, wodurch auch die Ergonomie am Arbeitsplatz verbessert wird. Der Fachmann erkennt, dass ein vorbestimmtes Winkelintervall genauso gut als ein vorbestimmtes Zeitintervall ausgedrückt werden kann.
-
Daher erhöht die Erweiterung nach dem unabhängigen Anspruch 1 auf vorteilhafte Weise die in jedem Drehmomentimpuls übertragene Energie und verbessert gleichzeitig die Ergonomie des Bedieners.
-
Der Fachmann erkennt, dass ein ähnliches Design für einen so genannten Adapter (z.B. einen Schnellwechseladapter) verwendet werden kann, um eine ähnliche Funktionalität vorzusehen.
-
Die Relativdrehung kann daher als besonders wichtig und nützlich eingestuft werden, wenn der Schaft, in den die Verlängerung eingreift, seinerseits in eine Schraubverbindung eingreift - insbesondere dann, wenn diese Schraubverbindung in oder nahe am Schaft liegt und die Drehung des Schaftes und damit des in den Schaft eingreifenden Gehäuseabschnitts der Verlängerung gehindert wird.
-
Der zweite Gehäuseabschnitt ist zumindest teilweise im ersten Gehäuseabschnitt angeordnet, d.h. der zweite Gehäuseabschnitt ist zumindest teilweise innerhalb des ersten Gehäuseabschnitts vorgesehen, teilweise von diesem umschlossen, umgeben oder bedeckt.
-
Der hintere Endabschnitt für die Verbindung mit der Antriebswelle eines Werkzeugs und der vordere Endabschnitt, der für den Eingriff mit einer Buchse geeignet ist, kann Eingriffsmittel in jeder geeigneten Ausführung, wie z.B. Sechskant, Vierkant oder ähnliches, aufweisen. Beispielsweise kann die Verlängerung an ihrem hinteren Endabschnitt eine Aussparung mit quadratischem Querschnitt aufweisen, die zur Aufnahme des quadratischen Endabschnitts einer Antriebswelle eines Elektrowerkzeugs bestimmt ist, und am vorderen Ende einen quadratischen Antrieb, der zum Eingriff in eine Buchse geeignet ist. Denkbar sind alle Kombinationen von quadratischen weiblichen oder männlichen Ein- und Ausgängen und männlichen oder weiblichen Sechskant-Ein- und Ausgängen, wobei dem Fachmann geläufig ist, dass außer dem Sechskant jede andere Form, wie z.B. Torx, genauso gut verwendet werden kann.
-
Geeignete Materialien umfassen Stahl, vorzugsweise gehärteten Stahl.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist der erste Gehäuseabschnitt ein zumindest teilweise rohrförmiger Gehäuseabschnitt und umfasst einen offenen Hohlraum, der an einem ersten Ende des Gehäuseabschnitts angeordnet ist, und wobei der zweite Gehäuseabschnitt zumindest teilweise in dem offenen Hohlraum angeordnet ist. In einer Ausführungsform kann der offene Hohlraum zum Beispiel eine zylindrische Form haben.
-
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der erste Gehäuseabschnitt eine erste Endfläche und der zweite Gehäuseabschnitt eine zweite Endfläche, wobei die erste und die zweite Endfläche in einer gemeinsamen Ebene liegen. Daher kann in einer solchen Ausführungsform der zweite Gehäuseabschnitt vollständig in einem Raum angeordnet sein, der durch den oben erwähnten Hohlraum begrenzt, d.h. vollständig vom ersten Gehäuseabschnitt umschlossen ist.
-
Nach einer Ausführungsform umfasst der erste Gehäuseabschnitt Eingriffsmittel, die geeignet sind, in ein entsprechendes Eingriffsmittel des zweiten Gehäuseabschnitts einzugreifen, um einen mechanischen Anschlag vorzusehen, der die Relativdrehung begrenzt. Beispiele hierfür sind ein Vorsprung, der in eine entsprechende Nut eingreift, und ein Vorsprung, der in einen entsprechenden Überstand eingreift.
-
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der erste Gehäuseabschnitt einen ersten radialen Vorsprung, der radial nach innen vorsteht und einen ersten Anschlag bildet, und wobei der zweite Gehäuseabschnitt einen zweiten radialen Vorsprung umfasst, der radial nach außen vorsteht und einen zweiten Anschlag bildet, so dass der erste und der zweite Anschlag ineinander greifen können, um eine Relativdrehung zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseabschnitt zu verhindern. Hierdurch kann die Größe des vorbestimmten zulässigen Winkelbereichs der Relativdrehung bestimmt werden.
-
Gemäß einer Ausführungsform besteht der zweite Gehäuseabschnitt aus einem im Wesentlichen zylindrischen ersten Endgehäuseabschnitt mit zwei radial nach außen vorstehenden Vorsprüngen. Diese beiden Vorsprünge können so angeordnet werden, dass sie z.B. eine maximale Relativdrehung von fast 180° ermöglichen, bevor die Vorsprünge auf die entsprechenden Strukturen treffen. Der tatsächliche Winkelbereich hängt auch von der Konstruktion des Anschlags ab, wobei ein breiterer Anschlag, der sich über einen größeren Winkel erstreckt, verwendet werden kann, um den zulässigen Winkelbereich zu verringern. In einigen Ausführungsformen kann am Übergang zwischen dem zylindrischen Körperabschnitt und dem jeweiligen Vorsprung ein Radius vorgesehen sein, der im Bereich 0,3 bis 3 mm, insbesondere 1 bis 2 mm liegen kann. Dadurch kann es vorteilhaft sein, dass eine höhere Festigkeit und Haltbarkeit erreicht wird.
-
In einer Ausführungsform umfasst der zweite Gehäuseabschnitt einen im Wesentlichen zylindrischen ersten Endgehäuseabschnitt mit drei radial nach außen vorstehenden Vorsprüngen. Dem Fachmann ist bewusst, dass jede andere Anzahl von Vorsprüngen der jeweiligen Gehäuseabschnitte im Rahmen der vorliegenden Beschreibung denkbar ist.
-
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der zweite Gehäuseabschnitt einen im Wesentlichen zylindrischen zweiten Endabschnitt mit einem Durchmesser, der dem Durchmesser des ersten Endgehäuseabschnitts und der gesamten radialen Ausdehnung der beiden radial nach außen vorstehenden Vorsprünge entspricht. Der Durchmesser ist ferner vorzugsweise an den Innendurchmesser des im ersten Gehäuseabschnitt gebildeten Hohlraums angepasst. Ferner kann die Gesamtlänge des zweiten Gehäuseabschnitts gleich oder kleiner als die axiale Länge (d.h. die Tiefe) des Hohlraums sein, damit der zweite Gehäuseabschnitt vollständig in den Hohlraum passt.
-
Nach einer Ausführungsform weist der offene Hohlraum des ersten Gehäuseabschnitts eine innere zylindrische Oberfläche auf, wobei die Oberfläche zwei radial nach innen ragende Vorsprünge aufweist. Dabei kann sich der zweite Gehäuseabschnitt in dem Hohlraum über ein Winkelintervall drehen, in dem die Endpunkte durch die nach innen vorstehenden Vorsprünge definiert sind. Dem Fachmann ist bekannt, dass jede andere Anzahl von Vorsprüngen im Rahmen der vorliegenden Spezifikation denkbar ist.
-
Gemäß einer Ausführungsform weist die erste Schulter eine im Wesentlichen flache Eingriffsfläche auf, die sich in radialer Richtung erstreckt, und die zweite Schulter weist eine zweite im Wesentlichen flache Eingriffsfläche auf, die sich in radialer Richtung erstreckt, so dass die erste und die zweite Eingriffsfläche entlang der flachen Eingriffsflächen in Kontakt kommen können, wodurch der mechanische Anschlag vorgesehen ist, der die Relativdrehung begrenzt. Hierdurch kann ein vorteilhaft effizienter Impuls erzielt werden, der die Energieübertragung so effizient wie möglich macht.
-
In einer Ausführung erstrecken sich die radialen Vorsprünge über 25-75% der axialen Länge des Gehäuseabschnitts, z.B. über etwa die Hälfte der axialen Länge des zweiten Gehäuseabschnittes. In einer Ausführungsform erstrecken sich die zweiten radialen Vorsprünge entlang 25-75% der axialen Länge des Gehäuseabschnitts, z.B. entlang ungefähr der Hälfte der axialen Länge des offenen Hohlraums.
-
In einer Ausführung umfasst die Verlängerungseinheit ferner einen Stift, der den ersten und zweiten Gehäuseabschnitt drehbar verbindet. Ein solcher Stift kann sich durch ein entsprechendes Loch im ersten und zweiten Gehäuseabschnitt erstrecken. In einer anderen Ausführungsform liegen der erste und der zweite Gehäuseabschnitt drehbar aneinander und drehen sich in Gleitkontakt. In einigen Ausführungsformen kann die Erweiterung andere Elemente umfassen, die so angeordnet sind, dass sie den ersten und zweiten Gehäuseabschnitt zusammenhalten, wobei beispielsweise ein Sprengring zwischen zwei benachbarten kongruenten Oberflächen des ersten bzw. zweiten Gehäuseabschnitts angeordnet ist. Ein solcher Sprengring kann in einer Ausführungsform auf einer Schulter oder Leiste angeordnet sein, die am ersten oder zweiten Gehäuseabschnitt ausgebildet ist.
-
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der zweite Gehäuseabschnitt einen hinteren Endabschnitt zur Verbindung mit der Antriebswelle eines Elektrowerkzeugs und der erste Gehäuseabschnitt einen vorderen Endabschnitt, der für den Eingriff mit einer Muffe (die ihrerseits für den Eingriff mit einer Schraubverbindung geeignet ist) ausgelegt ist. In einer solchen Ausführungsform kann sich der zweite Gehäuseabschnitt über einen vorbestimmten zulässigen Winkelbereich drehen, wenn der erste Gehäuseabschnitt an der Drehung gehindert wird, d.h. wenn die damit in Eingriff stehende Muffe mit der Schraubverbindung in Eingriff steht (nachdem sie die Schraubverbindung erreicht hat oder nahe daran ist). Die Relativdrehung des zweiten Gehäuseabschnitts kann z.B. innerhalb des im ersten Gehäuseabschnitt gebildeten Hohlraums stattfinden, in diesem Fall in einem oberen oder hinteren Teil des ersten Gehäuseabschnitts.
-
Nach einer Ausführungsform umfasst der erste Gehäuseabschnitt einen hinteren Endabschnitt zur Verbindung mit der Antriebswelle eines Elektrowerkzeugs und der zweite Gehäuseabschnitt einen vorderen Endabschnitt, der zum Eingriff in eine Muffe geeignet ist. Bei einer solchen Ausführung kann sich der erste Gehäuseabschnitt über einen vorbestimmten zulässigen Winkelbereich drehen, wenn der zweite Gehäuseabschnitt an der Drehung gehindert wird, also wenn die damit in Eingriff stehende Aufnahme mit der Schraubverbindung in Eingriff steht, nachdem eine Passung zwischen der Muffe und der Schraubverbindung hergestellt ist. Der entsprechende erste Gehäuseabschnitt kann in dieser Ausführung einen am vorderen Ende ausgebildeten offenen Hohlraum aufweisen, in dem der zweite Gehäuseabschnitt teilweise oder vollständig angeordnet sein kann. Im letzteren Fall können die jeweiligen Endflächen des ersten und zweiten Gehäuseabschnitts in einer gemeinsamen Ebene liegen.
-
Nach einer Ausführungsform beträgt der zulässige Bereich für die Relativdrehung 50-120°, vorzugsweise 90-110°. Je nach Anwendung sind innerhalb des Bereichs kleinere oder größere Werte denkbar.
-
Weiterhin kann illustrierend ein Verfahren in einem Elektrohandwerkzeug zum Durchführen von Anziehvorgängen vorgesehen sein, bei dem das Drehmoment in Impulsen zum Anziehen einer Schraubverbindung abgegeben wird, wobei das handgehaltene Elektroimpulswerkzeug eine Ausgangswelle aufweist und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Vorsehen eines ersten Drehmomentimpulses an der Ausgangswelle in der Anziehrichtung, Drehen der Ausgangswelle in einer der Anziehrichtung entgegengesetzten Richtung über ein vorbestimmtes Winkelintervall (dies kann auch als ein vorbestimmtes Zeitintervall ausgedrückt werden) und Vorsehen eines zweiten Drehmomentimpulses an der Ausgangswelle in der Anziehrichtung. Im Falle der Erweiterungseinheit mit Eingriffsmitteln, die so angeordnet sind, dass sie einen mechanischen Anschlag vorsehen, kann das Winkelintervall ein kürzeres Intervall sein als das verfügbare Intervall, das sich aus der Konstruktion durch diese Eingriffsmittel ergibt, um ein unerwünschtes Lösen der Verbindung zu vermeiden.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung wird illustrierend ein Verfahren in einem Elektrohandwerkzeug zum Durchführen von Anziehvorgängen beschrieben, bei denen Drehmoment in Impulsen zum Anziehen einer Schraubverbindung abgegeben wird, wobei das Elektrohandwerkzeug mit Impulsen eine Ausgangswelle aufweist, wobei eine Verlängerungseinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche auf der Ausgangswelle des Werkzeugs angeordnet ist und in eine Muffe eingreift (die ihrerseits in eine Schraubverbindung eingreift), wobei das Verfahren die Schritte des Vorsehens eines ersten Drehmomentimpulses auf der Ausgangswelle in der Anziehrichtung umfasst, Drehen der Antriebswelle in einer der Anzugsrichtung entgegengesetzten Richtung, so dass sich der erste Körperabschnitt in Bezug auf den zweiten Körperabschnitt dreht, wenn der zweite Körperabschnitt mit der mit der Schraubverbindung in Eingriff stehenden Buchse in Eingriff steht, und Vorsehen eines zweiten Drehmomentimpulses auf der Antriebswelle in der Anzugsrichtung, so dass der erste Körperabschnitt über den vorbestimmten zulässigen Winkelbereich beschleunigt, bevor er auf den zweiten Körperabschnitt trifft, der in Eingriff mit der mit der Schraubverbindung in Eingriff stehenden Buchse angeordnet ist. Auf diese Weise kann das zusätzliche große und gut definierte Spiel, das durch die erfinderische Erweiterung vorgesehen ist, in vollem Umfang ausgenutzt werden, so dass im Vergleich zur Verwendung einer Standard-Impulsverfahrens ein wesentlich größerer Impuls auf Trägheitsbasis an die Verbindung abgegeben werden kann. Die Drehung in die entgegengesetzte Richtung, d.h. die Größe oder Länge der Gegenbewegung, kann an den Winkelbereich für die Relativbewegung angepasst werden, der durch die verwendete Verlängerung vorgesehen ist.
-
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein Elektrohandwerkzeug zum Durchführen von Schraubvorgängen vorgesehen, bei denen das Drehmoment in Impulsen zum Anziehen einer Schraubverbindung abgegeben wird, wobei das Elektrohand-Impulswerkzeug eine Antriebswelle umfasst und so ausgelegt ist, dass es mit einer Erweiterungseinheit gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen in Eingriff kommt, wobei das Werkzeug so arbeitet, dass es einen ersten Drehmomentimpuls an der Antriebswelle in der Anzugsrichtung vorsieht, die Antriebswelle in einer der Anzugsrichtung entgegengesetzten Richtung über ein vorbestimmtes Winkelintervall dreht und einen zweiten Drehmomentimpuls an der Antriebswelle in der Anzugsrichtung vorsieht. Das Werkzeug, bei dem es sich um ein batteriebetriebenes Werkzeug handeln kann, kann ferner einen Elektromotor und einen Prozessor umfassen, der zur Steuerung des Elektromotors angeordnet ist, und ferner einen Speicher, der vom Prozessor ausführbare Befehle enthält. Da die Software-Instruktionen durch den Prozessor ausgeführt werden, ist das Elektrowerkzeug also in der Lage, die oben beschriebenen Schritte auszuführen.
-
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein computerlesbares Speichermedium vorgesehen, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, das einen computerlesbaren Code enthält, der beim Einfahren in das Elektrowerkzeug bewirkt, dass das Elektrowerkzeug ein Verfahren gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ausführt.
-
Ziele, Vorteile und Merkmale des Elektrowerkzeugs und des Speichermediums, die im Rahmen des dritten und vierten Aspekts der Erfindung denkbar sind, werden durch die vorstehende Erörterung, die sich auf den ersten und zweiten Aspekt der Erfindung bezieht, deutlich erkennbar.
-
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei der Betrachtung der folgenden detaillierten Offenbarung, der Zeichnungen und der beigefügten Ansprüche deutlich. Den Fachleuten ist bewusst, dass verschiedene Merkmale der vorliegenden Erfindung kombiniert werden können, um andere als die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen zu schaffen.
-
Figurenliste
-
Die Erfindung wird in der folgenden illustrativen und nicht einschränkenden detaillierten Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, gemäß der
- 1 ist ein Längsschnitt durch eine beispielhafte Erweiterungseinheit nach einer ersten Ausführungsform angegeben.
- 2 zeigt einen Querschnitt durch eine beispielhafte Erweiterungseinheit.
- 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten Gehäuseabschnitts einer Erweiterungseinheit gemäss einer ersten Ausführungsform.
- 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des zweiten Gehäuseabschnitts einer Erweiterungseinheit gemäss einer zweiten Ausführungsform.
- 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Sprengrings, der entsprechend einer Erweiterungseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform.
- 6 zeigt ein Flussdiagramm eines illustrativen Verfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
-
Alle Figuren sind schematisch, nicht unbedingt maßstabsgetreu und zeigen im Allgemeinen nur Teile, die zur Erläuterung der Erfindung erforderlich sind, wobei andere Teile weggelassen nur teilweise beschrieben sein können.
-
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
-
Eine beispielhafte Erweiterungseinheit 1 nach einer ersten Ausführungsform zur Verwendung mit einem Schraubwerkzeug nach einer ersten Ausführungsform ist in 1 im Längsschnitt dargestellt. Die Verlängerungseinheit 1 besteht aus einem ersten Gehäuseabschnitt 10 und einem zweiten Gehäuseabschnitt 20.
-
In der abgebildeten Ausführungsform umfasst der zweite Gehäuseabschnitt einen hinteren Endabschnitt 20b zur Verbindung mit der Antriebswelle eines Motorwerkzeugs, während der erste Gehäuseabschnitt 10 einen vorderen Endabschnitt 10a umfasst, der zum Eingriff in eine Buchse geeignet ist, die ihrerseits in eine Schraubverbindung eingreift. In der abgebildeten Ausführung ist der hintere Endabschnitt 20b für die Aufnahme einer quadratischen Antriebswelle eines Elektrowerkzeugs ausgelegt, während der vordere Endabschnitt 10a ein quadratischer Antrieb ist.
-
Der erste Gehäuseabschnitt 10 umfasst ferner einen offenen Hohlraum 11, der an dem hinteren Ende 10b angeordnet ist, in dem der zweite Gehäuseabschnitt 20 angeordnet ist. Der offene Hohlraum wird an einem oberen Ende einer Begrenzungswand 11a begrenzt, die sich durch den rohrförmigen Körper 10 erstreckt. Ferner umfasst der erste Gehäuseabschnitt 10 eine erste Endfläche 12 und der zweite Gehäuseabschnitt 20 eine zweite Endfläche 22, die in einer gemeinsamen Ebene liegen. Daraus folgt, dass die axiale Länge des Hohlraums 11 gleich der axialen Länge des zweiten Gehäuseabschnitts ist, so dass der zweite Gehäuseabschnitt 20 vollständig innerhalb des Hohlraums 11 angeordnet ist.
-
Der zweite Gehäuseabschnitt 20 ist weiterhin im Hohlraum derart angeordnet, dass eine Relativdrehung zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseabschnitt möglich ist. Dabei kann sich der zweite Gehäuseabschnitt 20 über einen vorbestimmten zulässigen Winkelbereich drehen, z.B. auch dann, wenn der erste Gehäuseabschnitt 10 in Eingriff mit einem Adapter steht, der seinerseits mit einer nahezu exakt in Eingriff steht, wodurch jegliche Drehung des ersten Gehäuseabschnitts 10 verhindert wird. In der abgebildeten Ausführungsform besteht die Verlängerungseinheit aus einem Stift 30, z.B. einer Nadelrolle 30, die den ersten und zweiten Gehäuseabschnitt 10, 20 drehbar verbindet, wobei der zweite Gehäuseabschnitt 20 in anderen Ausführungsformen jedoch lediglich drehbar an einer Begrenzungswand 11a anliegen kann, die ein Ende des offenen Hohlraums 11 bildet. In der abgebildeten Ausführung beträgt der zulässige Bereich für die Relativdrehung etwa 100°. Um den ersten und zweite Gehäuseabschnitt 10, 20 weiter zusammenzuhalten, ist ein Halteelement 40 vorgesehen, welches in der abgebildeten Ausführung ein Sprengring 40 (in dargestellt) ist.
-
Um diese Relativdrehung zu begrenzen, wird eine mechanische Anschlagfunktion durch Eingriffsmittel 13 am ersten Gehäuseabschnitt 10 realisiert, die geeignet sind, in entsprechende Eingriffsmittel 23 einzugreifen, die aus dem zweiten Gehäuseabschnitt 20 bestehen, der im Querschnitt in dargestellt ist.
-
Diese Eingriffsmittel sind in der vorliegenden Ausführungsform als radiale Vorsprünge oder Schultern realisiert. Im ersten Gehäuseabschnitt 10 ragen zwei radiale Vorsprünge oder Schultern 13a, 13b radial nach innen, und am zweiten Gehäuseabschnitt 20 bilden zwei entsprechende radiale Vorsprünge 23a, 23b radial nach außen ragende Schultern, so dass die erste und die zweite Schulter ineinandergreifen können, um die Relativdrehung zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseabschnitt zu stoppen, die ebenfalls in den und dargestellt ist. Ein Radius R von etwa 1,5 mm ist an beiden Seiten der jeweiligen Basis der Vorsprünge 23a, 23b vorgesehen, d.h. am Übergang zwischen dem zylindrischen Teil des ersten Gehäuseabschnitts und den Vorsprüngen.
-
Wie z.B. aus 3 und 4 ersichtlich ist, sind die Schultern 13 des ersten Gehäuseabschnitts 10 an einer inneren zylindrischen Fläche 11a des offenen Hohlraums 11 ausgebildet und erstrecken sich etwa entlang der Hälfte der axialen Länge des offenen Hohlraums 11, während der zweite Gehäuseabschnitt einen im Wesentlichen zylindrischen Endabschnitt aufweist, auf dem die beiden Schultern 23a, 23b angeordnet sind. Ähnlich wie beim ersten Gehäuseabschnitt erstrecken sich die Schultern 23a, 23b entlang der axialen Länge des zylindrischen Endabschnitts, was ungefähr der Hälfte der Länge des zweiten Gehäuseabschnitts entspricht. Darüber hinaus weist jede der Schultern im Wesentlichen flache Eingriffsflächen 16, 26 auf, die sich in radialer Richtung erstrecken und entlang derer die Schultern beim Eingriff in Kontakt kommen.
-
Die Erweiterungseinheit kann je nach Ausführung vorteilhaft mit einem elektrischen, direkt angetriebenen Schraubwerkzeug verwendet werden, das Impulsschrauben ermöglicht, d.h. eine Technik, bei der der Motor das Drehmoment in Impulsen an die Antriebswelle abgibt. Insbesondere kann das Werkzeug, das einen weiteren Aspekt der Erfindung darstellt, wenn es mit einer erfindungsgemäßen Erweiterungseinheit ausgestattet ist, die auf der Antriebswelle angeordnet ist, eine Funktion erfüllen, die in der 5 dargestellt ist, nämlich das Vorsehen eines ersten Drehmomentimpulses an der Antriebswelle in Anzugsrichtung (S100), Drehen der Antriebswelle in einer der Anzugsrichtung entgegengesetzten Richtung über ein vorbestimmtes Winkelintervall oder Zeitintervall, so dass sich der zweite Gehäuseabschnitt 20 in Bezug auf den ersten Gehäuseabschnitt 10 dreht, wenn der erste Gehäuseabschnitt 10 in Eingriff mit einer Muffe steht, die ihrerseits in oder nahe einer Passung in die Schraubverbindung (S200) eingreift und einen zweiten Drehmomentimpuls auf der Antriebswelle in der Anzugsrichtung vorsieht, so dass der erste Gehäuseabschnitt 10 über den vorbestimmten zulässigen Winkelbereich beschleunigt, bevor er auf den zweiten Gehäuseabschnitt 20 trifft, der in Eingriff mit der Muffe (S300) angeordnet ist, und somit den Drehmomentimpuls auf die Verbindung überträgt.
-
Obwohl die Erfindung in den Zeichnungen und der vorstehenden Beschreibung veranschaulicht und detailliert beschrieben wurde, sind diese Veranschaulichung und Beschreibung als illustrativ oder beispielhaft und nicht einschränkend zu betrachten; die Erfindung ist nicht auf die offengelegten Ausführungsformen beschränkt. Der Fachmann erkennt, dass viele Abwandlungen, Variationen und Änderungen innerhalb des Umfangs, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, denkbar sind. Zusätzlich können Änderungen zu den offenbarten Ausführungsformen von den Fachleuten, die die beanspruchte Erfindung in der Praxis anwenden, anhand eines Studiums der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüchen nachvollzogen und durchgeführt werden. In den Ansprüchen schließt das Wort „umfassend“ andere Elemente oder Schritte nicht aus, und der unbestimmte Artikel „ein“, „eine“ oder „eines“ schließt eine Mehrzahl nicht aus. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Maßnahmen in voneinander verschiedenen abhängigen Ansprüchen wiedergegeben werden, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht vorteilhaft verwendet werden kann. Jegliche Bezugszeichen in den Ansprüchen sollten nicht so ausgelegt werden, dass sie den Umfang der Ansprüche einschränken.
