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Selbsttätiges Schraubwerkzeug Die Erfindung betrifft ein selbsttätiges
Schraubwerkzeug mit einer durch einen Rotationsmotor antreibbaren Schraubklinge,
die im Werkzeuggehäuse, vorzugsweise in einem unter Federvorspannung über das Ende
der Schraubklinge hinausragenden Rohr mit einem der Aufnahme des Schraubenkopfes
dienenden konischen Abschnitt auf der Innenseite des freien Rohrendes, drehbar gelagert
ist.
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Ein derartiges Schraubwerkzeug ist besonders, jedoch nicht ausschließlich
zum Verspannen der Enden einer eine Schraube aufweisenden Schelle, insbesondere
einer Schlauchschelle mit Schneckentrieb, geeignet.
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Um zwei Teile, insbesondere die Enden einer Schelle, miteinander zu
verschrauben, müssen die Teile relativ zum Schraubwerkzeug festgehalten werden.
Hierbei werden die Teile in der Regel, sofern sie nicht an sich stationär oder auf
andere Weise leicht arretierbar sind, mit der einen Hand festgehalten, wahrend mit
der anderen Hand das Schraubwerkzeug bedient wird. Das Festhalten der Teile mit
der Hand ist mühsam, kann zu Verletzungen führen und führt bei einer Montage am
Fließband sehr schnell zur Ermüdung mit einer entsprechenden Verzögerung der Montagearbeiten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein selbsttätiges Schraubwerkzeug
der eingangs genannten Art anzugeben, das die Schraubarbeit, insbesondere das Festziehen
der Schraube einer vorverschraubten Schelle, erleichtert.
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Nach der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß am Werkzeuggehäuse
eine Haltevorrichtung angebracht ist, die die zu verschraubenden Teile einschließlich
Schraube in axialer Richtung der Schraubklinge vor der Schraubklinge hält, und daß
zwischen Haltevorrichtung und Schraubklinge in Axialrichtung der Schraubklinge durch
Betätigung eines mit dem Werkzeuggehäuse in Verbindung stehenden Stellgliedes eine
Relativbewegung ausführbar ist.
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Bei dieser Ausbildung des Schraubwerkzeugs übernimmt das Schraubwerkzeug
nicht nur die reine Schraubarbeit, sondern auch das Festhalten der miteinander zu
verschraubenden Teile in der erforderlichen Lage relativ zur Schraubklinge. Wenn
beispielsweise die Enden einer Schelle miteinander verschraubt werden sollen, brauchen
diese und die Schraube lediglich in der Haltevorrichtung angebracht und dann die
Schraube mit der Schraubklinge durch Betätigung des Stellgliedes in Eingriff gebracht
zu werden, so daß bei dem sich anschließenden selbsttätigen Schraubvorgang lediglich
das Schraubwerkzeug wie bisher festgehalten zu werden braucht.
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Eine vorteilhafte Ausführung besteht darin, daß die Haltevorrichtung
eine Klemmbacke mit einer derart angebrachten Widerlagerfläche für den einen Teil
der miteinander zu verschraubenden Teile aufweist, daß die Schraubklinge auf die
Widerlagerfläche gerichtet ist, und daß der Abstand von Widerlagerfläche und Schraubklinge
durch die Relativbewegung in solchen Grenzen veränderbar ist, daß die miteinander
zu verschraubenden Teile einschließlich Schraube in dem Zwischenraum zwischen Widerlagerfläche
und Schraubklinge in der zum Verschrauben erforderlichen Ausgangslage einklemmbar
sind. Hierbei brauchen die zu verschraubenden Teile einschließlich Schraube lediglich
in dem
Zwischenraum zwischen der Widerlagerfläche der Klemmbacke
und der Schraubklinge in der zum Verschrauben erforderlichen Lage angeordnet und
eingeklemmt zu werden. Sie behalten dann diese Lage relativ zur Schraubklinge bei,
wobei als zweites Widerlager das Werkzeuggehäuse dienen kann. Vorzugsweise ist jedoch
dafür gesorgt, daß die Schraubklinge als der Widerlagerfläche der Klemmbacke gegenüberliegendes
Widerlager zum Festhalten der zu verschraubenden Teile einschließlich Schraube dient.
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Vorzugsweise ist die Lage der Klemmbacke mittels des am Werkzeuggehäuse
befestigten Stellgliedes parallel zur Längsachse der Schraubklinge gegen Drehung
gesichert veränderbar. Dieses Stellglied ermöglicht im Rahmen seines Stellhubes
die Einstellung der Lage der Klemmbacke und damit der Widerlagerfläche auf die jeweiligen
Abmessungen der zu verschraubenden Teile und bringt gleichzeitig die zum Festhalten
bzw. Einklemmen der Teile erforderliche Kraft auf.
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Hierbei kann das Stellglied eine fluidbetätigbare Kolben-Zylinder-Anordnung
aufweisen und die Klemmbacke am äußeren Ende der Kolbenstange befestigt sein. Auf
diese Weise bestimmt die Kolbenstange gleichzeitig unmittelbar den Weg der Klemmbacke.
Statt dessen kann das Stellglied einen Tauchankermagneten aufweisen, an dessen beweglichen
Teil die Klemmbacke befestigt ist. Auch hier bestimmt der bewegliche Teil des Tauchankermagneten
unmittelbar den Weg der Klemmbacke.
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Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß das Stellglied aus der gleichen
Energiequelle wie der Rotationsmotor für die Schraubklinge versorgt ist. Hierbei
kommt man mit einer einzigen Energiequelle für den Rotationsmotor und den Stellmotor
aus.
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Besonders handlich ist das Schraubwerkzeug, wenn das Stellglied einen
die Klemmbacke und das Werkzeuggehäuse gelenkig verbindenden Spannhebel aufweist.
Dieser Spannhebel kann entweder von Hand oder selbsttätig, z.B. pneumatisch oder
elektromagnetisch, gespannt werden. In gespanntem Zustand bringt dieser Hebel dann
selbst
die erforderliche Klemmkraft auf.
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Günstig ist es, wenn die Klemmbacke eine zur Schraubklinge und zur
Einführungsseite hin offene Fassung, deren eine Seite die Widerlagerfläche bildet,
zur Aufnahme und Halterung der miteinander zu verschraubenden Teile aufweist. Diese
Fassung erleichtert die Anordnung der zu verschraubenden Teile in der erforderlichen
Lage zueinander.
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An der Klemmbacke kann eine gekrümmte Schiene mit einer auf der Innenseite
der Krümmung ausgebildeten, in der Breite derjenigen eines Schellenbandes angepaßten
Führungsnut angeformt sein.
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Diese Schiene erleichtert das Einführen des einen freien Endes zweier
nicht verschraubter Schellenbandenden in die Fassung der Klemmbacke.
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Vorzugsweise weist die Widerlagerfläche der Klemmbacke einen Vorsprung
auf. Dieser Vorsprung kann in eine Ausnehmung des sich an der Widerlagerfläche abstützenden
Teils der Schraubverbindung, z.B. in das offene Ende der Gehäusehülse einer Schlauchschelle
mit Schneckentrieb, eingreifen und sorgt auf diese Weise für einen besseren Halt
der Schraubverbindungsteile in der Fassung beim Verschrauben.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen bevorzugter
Ausführungsbeispiele beschrieben.
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Fig. 1 stellt ein selbsttätiges Schraubwerkzeut in Pistolenform mit
einer Zusatzeinrichtung zur Halterung der miteinander zu verschraubenden Teile dar,
Fig. 2 stellt die Schnittansicht A-A nach Fig. 1 dar, Fig. 3 stellt den Schraubkopf
des Schraubwerkzeugs nach Fig. 1 mit einer anderen Zusatzeinrichtung dar.
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Das Schraubwerkzeug nach Fig. 1 wird mit Druckluft betätigt, die über
einen Schlauch 1 zugeführt wird und einen nicht dargestellten Rotationsmotor im
Schraubwerkzeug betätigt, der die Schraubklinge 2 antreibt. Die Schraubklinge 2
ist im Schraubkopf
3 und einem an einem Ende offenen Rohr 4 drehbar
gelagert. In der Ruhelage steht das Rohr 4 unter Federvorspannung mit einem konischen
Abschnitt 5 über die Schraubklinge 2 vor.
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Auf dem Schraubkopf 3 ist ein Halter 6 befestigt, in dem eine Kolben-Zylinder-Anordnung
7 gehalten ist. Die Kolben-Zylinder-Anordnung 7 ist pneumatisch über Druckluftleitungen
8, 9 betätigbar,die über einen vom Auslöser 10 betätigbaren Verteiler im Inneren
des Schraubwerkzeugs mit dem Schlauch 1 und folglich mit der gleichen Druckluftquelle
wie oder Rotationsmotor in Verbindung stehen.
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Am Halter 6 sind Führungsstangen 11, 12 befestigt, die gleitend in
Bohrungen der Klemmbacke 13 ragen. Am freien Ende der Kolbenstange 14 der Kolben-Zylinder-Anordnung
7 ist die Klemmbacke 13 befestigt, so daß die Lage der Klemmbacke 13 durch Betätigung
der Kolben-Zylinder-Anordnung 7 in Richtung des- Doppelpfeils verstellbar ist.
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Die Klemmbacke 13 ist mit einer nach unten und zur Schraubklinge 2
hin offene Fassung 15 versehen, die der Form mindestens des einen der zu verschraubenden
Teile, hier des am einen Ende eines Schellenbandes mit Schneckengewinde 18 befestigten
Gehäuses 16 zur Aufnahme der Schraube 19, angepaßt ist. Die der Schraubklinge 2
gegenüberliegende Wand 20 der Fassung 15 dient als Widerlagerfläche für das Gehäuse
16, nachdem es in Richtung des Pfeils 21 in die Fassung 15 eingesetzt und die in
das Gehäuse 16 geschraubte Schraube 19 durch Betätigung der Kolben-Zylinder-Anordnung
7 gegen den konischen Abschnitt 5 des Rohrs 4 gedrückt ist. Die Widerlagerfläche
20 steht in der Mitte vor, so daß sie in die freie Öffnung auf der linken Seite
des Gehäuses 16 eingreifen kann (s. Fig. 3). Auf diese Weise trägt sie zur zusätzlichen
Sicherung des Gehäuses 16 in der Fassung 15 bei.
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An der Klemmbacke 13 ist eine gebogene Schiene 22 mit einer in der
Breite derjenigen des Schellenbandes 17 angepaßten Nut 23 angeformt. Diese Nut 23
erleichtert das Einführen des freien
Endes des Schellenbandes 17,
sofern die Enden der Schelle vor der Einführung des Gehäuses 16 in die Fassung 15
noch nicht miteinander verschraubt waren (vgl. Fig. 3).
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Nach der vollständigen Einführung der zu verschraubenden Teile 16
und 18 in die Fassung wird der Auslöser 10 aus der AUS-Stellung I in die mittlere
gestrichelt dargestellte Stellung II gebracht. In dieser Stellung wird die Kolben-Zylinder-Anordnung
7 betätigt, so daß sie die Klemmbacke 13 in Richtung auf den Schraubkopf 3 verstellt,
bis der Kopf der Schraube 19 unter Zurückdrücken des ihn zentrierenden konischen
Abschnitts 5 des Rohrs 4 an der Schraubklinge 2 anliegt. In dieser eingeklemmten
Lage kann die Schelle über einen Schlauch geschoben werden, wenn sie nicht schon
vorher um diesen herumgelegt ist. Durch ein weiteres Eindrücken des Auslösers 10
bis in die EIN-Stellung III wird der Rotationsmotor für den Drehantrieb der Schraubklinge
2 eingeschaltet, während die Kolben-Zylinder-Anordnung 7 weiterhin unter Drucklufteinwirkung
bleibt und die zu verschraubenden Teile eingeklemmt hält. Durch Loslassen des Auslösers
10 oder eine selbsttätige Auslösung des Auslösers 10 bei Erreichen des erforderlichen
Anzugsdrehmoments der Schraube 19 wird der Auslöser 10 wieder in die AUS-Stellung
I zurückgestellt, in der sowohl der Dreh- als auch der Stellantrieb abgeschaltet
ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 weist das Stellglied für die
Verstellung der Klemmbacke 13 einen Spannhebel 24 auf, der mit einem Hebelarm 25
an der Klemmbacke 13 und mit einem zweiten Hebelarm 26 am Halter 6 angelenkt ist,
wobei beide Hebelarme 25, 26 gelenkig miteinander verbunden sind und der Gelenkpunkt
27 über den Gelenkpunkt 28 hinaus schwenkbar ist, so daß der Hebel 24 in der durch
die ausgezogene Lage dargestellten Lage, in der der Hebelarm 25 an einem Anschlag
am Halter 6 anliegt, gespannt und in der strichpunktiert dargestellten Lage entspannt
ist.
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Der Spannhebel 24 kann von Hand gespannt werden, es ist aber auch
möglich, ihn mittels eines nicht dargestellten Stellmotors, der bei Betätigung des
Auslösers 10 in Betrieb gesetzt wird,
Anstelle des als Kolben-Zylinder-Anordnung
7 ausgebildeten Stellgliedes, das pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden kann,
ist es auch möglich, einen Elektromagneten, vorzugsweise einen Tauchankermagneten,
zu verwenden.
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Die Schraubklinge kann auch Schrauben mit Kreuzschlitz- oder Mehrkantkopf
angepaßt sein.