DE3219011A1

DE3219011A1 - Vorrichtung zum einschrauben von gewindestiften

Info

Publication number: DE3219011A1
Application number: DE3219011A
Authority: DE
Inventors: John A. 16415 Erie Pa. McKean
Original assignee: Titan Tool Co
Current assignee: Titan Tool Co
Priority date: 1981-05-21
Filing date: 1982-05-19
Publication date: 1982-12-23
Also published as: CA1180579A; GB2098904A; HK106188A; FR2506196B1; SG60388G; MX152535A; FR2506196A1; GB2098904B; DE3219011C2; US4470329A

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Einschrauben von Gewindestiften, Stiftschrauben oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Derartige Vorrichtungen, im folgenden kurz Schraubendreher genannt, werden beispielsweise in der Kraftfahrzeugindustrie und in der Möbelindustrie verwendet. 10

Diese Anmeldung baut auf auf der US-Patentanmeldung 179, 444 und geht zurück auf die US-Patentanmeldungen 265,706 sowie deren CIP 360,821.

Schraubendreher der in der US-Anmeldung 179,444 beschriebenen Art arbeiten normalerweise sehr zuverlässig. In einigen Anwendungsfällen wurde jedoch beobachtet, daß die Klemmbacken, mit denen die Stiftschraube festgehalten wird, leicht ausbrechen oder ausbiegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Einschrauben von Gewindestiften zu schaffen, die kostengünstig herzustellen und auf einfache Weise mit nur wenigen Werkzeugen zusammenzubauen ist und bei der trotz Verringerung der äußeren Abmessungen und zugleich vielseitigerer Verwendbarkeit die Gefahr eines Ausbrechens der Klemmbacken verringert ist.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schraubendrehers;

Fig. 2 ist eine teilweise längs der Linie A-A aus Fig. 1 aufgeschnittene Ansicht des

Schraubendrehers, in der innere Bauteile nicht geschnitten dargestellt sind;

Fig. 3 ist eine Explosionsdarstellung; 10

Fig. 4 zeigt eine Hälfte eines längs der Linie C-C in Fig. 3 vorgenommenen Längsschnittes

durch ein Gehäuse; und

Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie B-B in

Fig. 2.

Der erfindungsgemäße Schraubendreher umfaßt ein Gehäuse 10, eine Hülse 20, einen angetriebenen Kopf 30, einen Schlitten 40 und zwei in dem Schlitten 40 angebrachte Kugelsätze, die durch zwei Haltekugeln 44 bzw.. durch zwei Verriegelungskugeln 46 gebildet sind, einen Satz von Klemmbacken 50, einen Stößel 60 und eine Schrauben-Zuführung 70 zur Aufnahme und Ausrichtung der Stiftschrauben. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt der Schraubendreher in zusammengebautem Zustand drei konzentrische Zylinder, die durch das Gehäuse 10 und den innerhalb des Gehäuses 10 angebrachten Schlitten 40 sowie den ebenfalls innerhalb des Gehäuses 10 montierten angetriebenen Kopf 30 gebildet sind.

Der angetriebene Kopf 30 und der Schlitten 40 sind in dem Gehäuse 10 mit Hilfe der Hülse 20 befestigt, die auf ein Außengewinde des Gehäuses 10 aufgeschraubt ist. Das Gehäuse 10 weist gemäß Fig. 4 eine Kopf-Schulter 12 und eine Schlitten-Schulter 14 auf, durch die eine Verschiebung des Kopfes 30 und des Schlittens 40 in dem Gehäuse 10 ver-

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- 7 hindert wird.

Im Betrieb ist der Kopf 30 mit einer Antriebseinrichtung verbunden, die eine Drehbewegung und eine hin- und hergehende Bewegung des Schraubendrehers erzeugt. Der Kopf 30 ist mit dem Schlitten 40 gekoppelt, so daß die Kraft und die Bewegung der Antriebseinrichtung auf den Schlitten 40 übertragen werden.

Der Schlitten 40 bildet eine Hülle zur Montage der Klemmbacken 50. Die Klemmbacken 50 erfassen die Stiftschraube mit einem eingeschnittenen Gewindeabschnitt 54, der an das Gewinde der Stiftschraube angepaßt ist. Die Klemmbacken b0 sind um den Stößel 60 angeordnet, der eine zylindrische Form aufweist, und werden durch die inneren Oberflächen des hohlen Schlittens 40 zusammengehalten, wie in Fig. 2 zu erkennen ist. Durch den eingeschnittenen Gewindeabschnitt 54 ist im Boden der Klemmbacken-Anordnung 50 eine öffnung gebildet, in die die Stiftschraube eingeführt wird, wenn sie von den Klemmbacken 50 erfaßt wird.

Beim Zusammenbau des Schraubendrehers werden die Klemmbacken 50 um den Stößel 60 gruppiert und festgehalten und sodann in den Schlitten 40 eingeführt. Danach werden die Haltekugeln 44 und die Verriegelungskugeln 46 in entsprechende öffnungen 45 bzw. 47 des Schlittens 40 eingesetzt, und der Schlitten 40 wird in das Gehäuse 10 eingeschoben. Der Kopf 30 wird am oberen Ende des Schlittens 40 derart in das Gehäuse 10 eingesetzt, daß ein Stempel 41 des Schiittens 40 in einen Schlitz 34 des Kopfes 30 eingreift. Sodann wird die Hülse 20 über den Kopf 30 geschoben und auf das Gehäuse 10 aufgeschraubt. Zur Vervollständigung der Montage wird eine gemäß Fig. 1 auf dem Außengewinde «?es Gehäuses 10 angebrachte Schraubhülse 80 gegen die Hülse 20 gespannt, so daß sie diese in ihrer Position festlegt.

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Eine weitere Schraubhülse 81 ist zur Befestigung von Zubehör/ beispielsweise eines Staubschutzes oder eines Anschlages an dem Werkzeug vorgesehen. Die Schrauben-Zuführung 70 kann bei Bedarf derart auf das Ende des Schlittens 40 aufgesetzt werden, daß Schlitze 41 der Zuführung 70 mit Stellschrauben-Offnungen 48 des Schlittens 40 fluchten, so daß Stellschrauben 78 in den Schlitten 40 eingeschraubt werden können.

Beim Zerlegen des Schraubendrehers werden die oben beschriebenen Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt. Zum Entnehmen der Klemmbacken 50, nachdem der Schlitten 40 aus dem Gehäuse 10 herausgezogen wurde, müssen die Klemmbacken 50 durch Einführen einer Stiftschraube geschlossen werden.

Zum Zusammenbau und zum Zerlegen des erfindungsgemäßen Schraubendrehers werden lediglich eine Stiftschraube, ein Schlüsselsatz für die Hülse 20, die Schraubhülse 70, den Kopf 30 und ggf. für die Schraubhülse 81 und, falls die Schrauben-Zuführung 70 verwendet wird, ein Sechskant-Steckschlüssel oder Imbusschlüssel für die Stellschrauben 78 benötigt. Somit ist der erfindungsgemäße Schraubendreher auf einfache Weise zerlegbar und zusammensetzbar. Hierdurch wird eine erhebliche Zeitersparnis bei der Wartung des Schraubendrehers erreicht.

Die Einrichtungen zum Erfassen der Stiftschrauben sind bei dem Schraubendreher oder -setzer durch die Klemmbacken 50 gebildet. In den ebenen inneren Oberflächen der Klemmbacken 50 ist jeweils eine im Querschnitt halbkreisförmige Nut 51 ausgebildet, die sich in Längsrichtung der Klemmbacken erstreckt. Der untere Bereich der Nut 51 bildet den dem Gewinde der Stiftschrauben angepaßten Gewindeabschnitt 54. Wenn die Klemmbacken 50 um die Stiftschraube geschlossen sind, erfaßt der Gewindeabschnitt 54 der

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Klemmbacken 50 die Stiftschraube, ohne daß deren Gewinde beschädigt wird.

Der Stößel 60 ist in einen oberen Abschnitt der Nuten 51 oberhalb des Gewindeabschnitts 54 eingesteckt und wird mit Hilfe eines Gelenk-Zylinders 65 in den Nuten der Backen 50 gehalten. Der Gelenk-Zylinder 65 ist auf einen axialen Gewindebolzen 66 des Stößels 60 verschiebbar und steht mit Gelenk-Nuten 55 der Klemmbacken 50 in Eingriff.

Die Gelenk-Nuten 55 verlaufen senkrecht zu den längs verlaufenden Nuten 51. Durch den Stößel 60 werden die unteren Bereiche der Klemmbacken 50 auseinandergespreizt, so daß sie über die Stiftschraube geschoben werden können. Die Klemmbacken 50 werden durch einen Ringwulst 62 aus dem Stößel 60 offengehalten, der in Richtung auf eine Öffnungs-Nut 53 weg von einer Schließ-Nut 52 der Klemmbacken 50 vorgespannt ist. Der Innenradius der Schließ-Nut 52 ist größer als der Außenradius des Ringwulstes 62. Daher können die Klemmbacken 50 geschlossen werden., wenn sich der Ringwulst 62 in Höhe der Schließ-Nut 52 befindet. Da jedoch der Innenradius der Öffnungs-Nut 53 kleiner als der Außenradius des Ringwulstes 62 ist, werden die ur^ren Bereiche der Klemmbacken 50 gespreizt, wenn der Ringwu.^c 62 aufgrund seiner Vorspannung in Richtung der öffnungs-Nut 53 gedrückt wird. Durch das Spreizen der Klemmbacken 50 wird die Stiftschraube aus dem Gewindeabschnitt 54 der Klemmbacken befreit. Der Ringwulst 62 ist in seinem unteren Bereich nach innen verjüngt, so daß der Ringwulst allmählich aus der Schließ-Nut 52 auf den inneren Umfangsrand der Öffnungs-Nut 53 aufgleiten kann.

Der Ringwulst 62 ist zusammen mit der gesamten unteren Hälfte des Stößels 60 in den Klemmbacken 50 durch eine Schraubenfeder 64 nach unten in Richtung auf die öffnungs-Nut 53 vorgespannt. Die Schraubenfeder 64 ist an dem ver-

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schiebbar auf dem Gewindebolzen 66 angebrachten Gelenk-Zylinder 65 abgestützt. Der Gewindebolzen 66 weist einen Sechskantkopf auf, der verhindert, da2 der Gelenk-Zylinder 65 von dem Gewindebolzen 66 abgeschoben wird. Ein Boden 63 des Stößels 60 erstreckt sich in den Gewindeabschnitt 54 der Klemmbacken. Wenn eine Stiftschraube in die Klemmbacken 50 eingeführt wird, schlägt ein Ende der Stiftschraube an den Boden des Stößels 60 an und verschiebt diesen unter Überwindung der Kraft der Schraubenfeder 64 zusammen mit dem Ringwulst 62 in der Nut 51 nach oben. Auf diese Weise wird der Ringwulst 62 nach oben in die Schließ-Nut 52 verschoben, so daß sich die Klemmbacken um die Stiftschraube schließen können.

Der Außendurchmesser der durch die Klemmbacken 50 und den Stößel 60 gebildeten Einheit entspricht im wesentlichen dem Innendurchmesser des hohlen Schlittens 40, so daß die Klemmbacken 50 nachzu spielfrei in dem Schlitten 40 aufgenommen werden. Dies ist erforderlich, damit die Verriejgelungskugeln 46 und die Haltekugeln 44 derart in dem Schlitten 40 festgehalten werden, daß sie mit entsprechenden Verriegelungs- und Haltenuten 58,56 der Klemmbacken 50 in Eingriff stehen. Der Innendurchmesser des Schlittens 40 ist in einem Längsabschnitt, der sich von einer Position unmittelbar oberhalb der öffnungen 45 für die Verriegelungskugeln nach unten bis zu einer Verriegelungs-Schulter 43 erstreckt, derart erweitert, daß die Klemmbacken 50 gespreizt werden können. Die Klemmbacken 50 weisen ihrerseits einen reduzierten Halsbereich 57a zwischen einer Schließlippe 59 und einer Verriegelungsschulter 57 auf, so daß die Klemmbacken 50 noch weiter gespreizt werden können.

Der Halsabschnitt 57A stellt im wesentlichen den Bereich dar, in dem die Klemmbacken 50 die geringste Stärke auf-

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weisen. Damit die Stabilität der Klemmbacken 50 möglichst wenig beeinträchtigt wird, sind die Abmessungen des Halsabschnitts 57A in Längsrichtung der Klemmbacken klein gehalten. Auch die Flächen der anderen Nuten oder Ausnehmungen der Klemmbacken 50 sind möglichst klein gehalten. Dies wird teilweise dadurch erreicht, daß die Nuten oder Ausnahmungen eine geringe Breite und eine besondere Form aufweisen. Beispielsweise sind die Haltenuten 56 und die Verriegelungsnuten 58 tropfenförmig ausgebildet. Dadurch, daß die Klemmbacken 50 nur eine verhältnismäßig geringe Anzahl verhältnismäßig kleiner Ausnehmungen aufweisen, bleibt die Stabilität der Klemmbacken 50 erhalten, so daß die Gefahr ihres Ausbrechens oder Ausbiegens erheblich verringert ist.

Die zylindrische Anordnung aus Klemmbacken 50 und Stößel 60 ist in dem Schlitten 40 eingeschlossen. Der Schlitten 40 hat die Form eines hohlen, an seinem oberen Ende 42 geschlossenen Zylinders. Die Anordnung aus Klemmbacken und Stößel kann zwar leicht in den Schlitten 40 eingeführt werden, kann jedoch, nachdem sie einmal in den Schlitten eingeführt ist, nicht wieder herausfallen. Das Herausgleiten der Klemmbacken 50 aus dem Schlitten 40 wird verhindert durch drei Einrichtungen, nämlich durch die in der (Jmfangswand des Schlittens 40 festgelegten Haltekugeln 44, die ebenfalls in der (Jmfangswand des Schlittens 40 festgelegten Verriegelungskugeln 46 und eine in Fig. 1 gezeigte, in der Innenfläche des Schlittens 40 umlaufende Verriegelungsschulter 43. Die Verriegelungsschulter 43, die kreisförmig in einer zu der Achse des Schlittens 40 senkrechten Ebene an der inneren Oberfläche des Schlittens 40 verläuft, verhindert, daß die geöffneten Klemmbacken 50 aus dem Gehäuse 40 herausgleiten, indem sie einen An-* schlag für die Verriegelungsschultern 57 auf den Klemm backen 50 bildet. Wenn sich der Schlitten 40 innerhalb

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des Gehäuses 10 befindet, verhindern die Haltekugeln

44 ein vollständiges Herausgleiten der Klemmbacken 50 aus dem Gehäuse 10, unabhängig davon, ob die Klemmbacken 50 geschlossen sind oder nicht.

Die Haltekugeln 44 werden in entsprechenden öffnungen

45 in der Umfangswand des Schlittens 40 gehalten. Der Durchmesser der Haltekugeln 44 ist größer als die Wandstärke des Schlittens 40. Wenn sich der Schlitten 40 in dem Gehäuse 10 befindet, liegt die äußere Mantelfläche des Schlittens 40 flach an der Innenfläche 15 des Gehäuses 10 an. Die Haltekugeln 44 ragen daher über die innere Oberfläche der Umfangswand des Schlittens 40 hinaus nach innen, wie in Fig. 2 zu erkennen ist. Da andererseits die Klemmbacken 50 den Innenraum in dem Schlitten 40 nahezu vollständig ausfüllen, werden die Klemmbacken in einer Position gehalten, in der die Haltekugeln 44 in die Haltenut 56 der Klemmbacken 50 eingreifen. Die Abmessungen der Klemmbacken 50 sind derart gewählt, daß diese Klemmbacken 50 nur dann in dem Innenraum des Schlittens 40 Platz haben, wenn die Haltekugeln 44 in die einander diametral gegenüberliegenden Haltenuten 56 der Klemmbacken eingreifen. Die Haltenuten 56 weisen eine langgestreckte Form auf, so daß sie in ge wissen Grenzen eine gleitende Aufwärts- und Abwärtsbe wegung der Klemmbacken 50 in Längsrichtung innerhalb des zylindrischen Schlittens 40 gestatten. Innerhalb dieser Grenzen können sich die Klemmbacken 50 axial nach außen in dem Schlitten 40 bewegen, bis die Verriegelungsschul ter 57 beinahe an der Verriegelungsnut 43 des Schlittens 40 anschlägt. Andererseits können sich dis Klemmbacken 50 in dem Schlitten 40 axial nach innen verschieben, bis die unteren Enden der Klemmbacken 50 annähernd mit dem unteren Ende des Schlittens 40 fluchten. Die Haltenuten 56 sind tropfenförmig mit Erweiterungen an ihren je-

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weiligen unteren, den Schließlippen 59 der Klemmbacken zugewandten Enden versehen. In einer anderen Ausführungsform können die Haltenuten 56 enge und flache Verlängerungen unterhalb des tiefen und erweiterten Abschnitts aufweisen, doch ist eine reine Tropfenform ohne derartige Verlängerungen vorzuziehen.

Wenn die Klemmbacken 50 teilweise aus dem Schlitten 40 herausragen und keine Stiftschraube halten, befinden sich die Haltekugeln 44 in den engeren oberen Abschnitten der Haltenuten 56 und halten die Klemmbacken in einer Winkelstellung, in der deren Verriegelungsnuten 58 entsprechend den Verriegelungskugeln 46 ausgerichtet sind. Wenn iie Klemmbacken 50 jedoch eine Stiftschraube aufneh men und sich in ihrer oberen Position innerhalb des Schlittens 40 befinden, werden die Haltekugeln 44 von den erweiterten unteren Abschnitten der Haltenuten 56 aufgenommen/ so daß sie nicht vollständig zwischen den längs verlaufenden Kanten der Haltenuten 56 festgelegt sind.

Die Klemmbacken 50 werden außerdem durch die Verriegelungskugeln 46 in dem Schlitten 40 gehalten. Die Verriegelungskugeln 46 sind in entsprechenden öffnungen 47 in der Unifangswand des Sclittens 40 untergebracht. Der Durchmesser der Verriegelungskugeln 46 ist ebenso wie der Durch· messer der Haltekugeln 44 größer als die Wandstärke des Schlittens 40. Somit werden auch die Verriegelungskugeln 46 derart nach innen gerückt, daß sie über die innere

Oberfläche der Umfangswand des Schlittens 40 hinausragen.

Die in das Innere des Schlittens 40 ragenden Abschnitte der Verriegelungskugeln 46 greifen in die Verriegelungsnuten 58 der Klemmbacken 50 ein. Ohne diese Verriegelungsnuten 58 wäre für die in dem Schlitten 40 festgeleg ten Verriegelungskugeln 46 in radialer Richtung zwischen

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den Klemmbacken 50 und der Innenwand des Gehäuses 10 kein ausreichender Freiraum vorhanden. Die Verriegelungsnuten 58 sind jeweils parallel zu den längs verlaufenden Nuten 51 in die Umfangswand der Klemmbacken 50 eingeschnitten. Die Verriegelungsnuten 58 weisen eine umgekehrte Tropfenform auf. Auf diese Weise wird ein fließender Übergang zwischen der Ausricht-Funktion der Haltenuten 56 und der Verriegelungs-Funktion der Verriegelungsnuten 58 erreicht. Die Länge der Verriegelungsnuten 58 ist derart gewählt, daß die Verriegelungskugeln 46 während der Aufwärts- und Abwärtsbewegungen der Klemmbacken 50 in dem Schlitten 40 in den Verriegelungsnuten 58 verschiebbar sind. Solange jedoch die Verriegelungskugeln 46 mit den Verriegelungsnuten 58 in Eingriff stehen, können die Klemmbacken 50 nicht vollständig aus dem Schlitten 40 herausgleiten.

Durch die oben beschriebenen Einrichtungen wird einerseits ein Herausfallen der Klemmbacken 50 aus dem Schlitten 40 verhindert, während andererseits ein begrenzter Bewegungsspielraum der Klemmbacken 50 innerhalb des Schlittens 40 gegeben ist. Dieser begrenzte Spielraum der Klemmbacken 50 ermöglicht das öffnen und Schließen der Klemmbacken. Wenn die Klemmbacken 50 teilweise aus dem Schlitten 40 herausragen, wie in Fig. 2 gezeigt ist, wurden sie durch den Stößel 60 auseinandergespreizt. Wenn eine Stiftschraube in die Klemmbacken 50 eingeführt wird, so verschiebt diese Stiftschraube die Klemmbacken 50 nach oben in den Schlitten 40. Dabei schlägt die Verriegelungslippe 59 der Klemmbacken 50 an einem Konus 49 des Schlittens 40 an und die unteren Hälften der Klemmbacken GO werden bei der weiteren Aufwärtsbewegung der Klemmbacken immer weiter zusammengedrückt, bis sie schließlich die Stiftschraube fest erfassen, und die Schließlippe 59 nicht weiter nach oben auf den Konus 49 aufgleiten kann.

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In diesem Augenblick sind die Klemmbacken 50 vollständig um die Stiftschraube geschlossen. Der Konus 49 ist bevorzugt als Schließ-Vorsprung ausgebildet, der mit den Klemmbacken 50 zusammenwirkt.
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Die Verriegelungskugeln 46 sind an den längs verlaufenden Rändern der Verriegelungsnuten 58 festgelegt und verhindern eine Drehung der Klemmbacken 50 in dem Schlitten 40. Da die Verriegelungsnuten 48, bzw. deren untere Bereiche schmaler sind als die unteren Bereiche der Haltenuten 56, sind lediglich die Verriegelungskugeln 46 und nicht die Haltekugeln 44 in Umfangsrichtung an den Klemmbacken 50 festgelegt. Auf diese Weise wird ein Mitdrehen der Klemmbacken 50 in dem Schlitten 40 vermieden, wenn die Stiftschraube in das Werkstück eingeschraubt wird.

Die Antriebsbewegung und -kraft werden über den angetriebenen Kopf 30 auf den Schraubendreher übertragen. Der angetriebene Kopf 30 wird dur^h die Hülse 20 an einem Bund 33 des Kopfes 30 erfaßt und drehbar in dem Gehäuse 10 gehalten. In den Boden des Kopfes 30 ist ein senkrecht zu der Achse des Kopfes verlaufender Schlitz 34 eingeschnitten. Der Kopf 30 ist mit dem Schlitz 34 gleitend aber nicht drehbar auf den Stempel 41 am oberen Ende des Schlittens 40 aufgeschoben. Das obere Ende 31 des angetriebenen Kopfes 30 ist an einer Antriebseinrichtung, beispielsweise einer Säulenbohrmaschine, befestigt, die eine Drehbewegung und eine hin- und hergehende Bewegung des Schraubendrehers erzeugt.

Die Hülse 20 ist auf. das obere Ende des Gehäuses 10 aufgeschraubt und hält den angetriebenen Kopf 30 in dem Gehäuse 10. Die Hülse 20 erfaßt den Bund 33 und liegi. mit ihrer als Lagerfläche ausgebildeten inneren Oberfläche an einer Lagerfläche 35 des Kopfes 30 an, so daß sie

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diesen koaxial in dem Gehäuse 10 hält. In der zylindrischen Oberfläche des angetriebenen Kopfes 30 sind im oberen Bereich segmentförmige Ausnehmungen 32 ausgespart, an den*n ein Schraubenschlüssel zum Befestigen des Kopfes 30 an der Antriebseinrichtung angesetzt werden kann. Ähnliche segmentförmige Ausnehmungen sind in der äußeren zylindrischen Oberfläche der Hülse 20 ausgespart. An diesen Ausnehmungen kann ein Schraubenschlüssel zum Befestigen der Hülse 20 an dem Gehäuse 10 angesetzt werden. Die Schraubhülse 80 weist in ihrer Oberfläche ebenfalls Abflachungen für einen Schraubenschlüssel auf und ist fest gegen die Hülse 20 gespannt. Somit dient die Schraubhülse 80 als Sicherung, die ein Lösen der Hülse 20 durch Erschütterungen während des Betriebs des Schraubendrehers verhindert·

Durch die bei Bedarf anzubringende Schrauben-Zuführung wird die Stiftschraube aufgenommen und koaxial zu den Klemmbacken 50 ausgerichtet und gehalten, bevor sie in die Klemmbacken 50 eingeführt wird.

Die Zuführung 70 weist einen nach unten weisenden, tischförmigen Endabschnitt 74 auf, in dem seitlich vier symmetrisch angeordnete, jeweils einen Stift aufnehmende öffnungen 75 vorgesehen sind. Die Stifte 73 sind jeweils mit einem Kopf 76 versehen, der ein Durchschieben der Stifte durch die öffnungen 75 verhindert. Mit Hilfe eines elastischen O-Ringes 72 sind die Stifte 73 nach innen, in Richtung auf die Achse der Zuführung 70 vorgespannt. Wenn die Stiftschraube in den Schraubendreher eingeführt wird, erfassen die Stifte 73 ein Ende der Stiftschraube und zentrieren diese auf die Klemmbacken 50. Durch die Stifte wird die Schraube jedoch nicht festgehalten, so daß sie axial an den Stiften vorbei beweglich und in bezug auf die Stifte 73 drehbar ist. Die Schrauben-Zuführung 70

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ist mit Hilfe zweier diametral gegenüberliegender Stellschrauben 78 an dem Schlitten 40 befestigt. Die Stellschrauben 78 sind derart in die Stellschrauben-Öffnungen 48 des Schlittens 40 eingeschraubt/ daß sie nach außen über die Umfangsfläche des Schlittens 40 hinausragen und stehen mit zugeordneten Schlitzen 71 der Zuführung 70 in Eingriff. Die Stellschrauben 78 werden in den Schlitten 40 eingeschraubt, nachdem die Zuführung 70 auf das untere Ende des Schlittens aufgeschoben wurde. Die Schlitze 71 gestatten im Zusammenwirken mit den Stellschrauben 78 eine begrenzte Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Zuführung 70 in bezug auf den Schlitten 40.

Wenn der fertigmontierte Schraubendreher benutzt werden soll, so wird er mit Hilfe des angetriebenen Kopfes 30 an der Antriebseinrichtung befestigt. Am Beginn eines Einschraub-Vorganges befindet sich der Schraubendreher in dem in Fig. 2 gezeigten Zustand. Die Klemmbacken 50 sind geöffnet und ragen teilweise aus dem Schlitten 40 heraus.

Wenn die Schrauben-Zuführung 70 an dem Schraubendreher angebracht ist, wird die Schraube zunächst in diese Zu. führung eingeführt und dort durch die Stifte 73 gehjV.en, bis sie in die Klemmbacken 50 eingeführt wird, üblicherweise wird die Stiftschraube in der Zuführung 70 gehalten, bis sie die durch die Gewindeabschnitte 54 der Klemmbacken 50 gebildete Gewindeöffnung berührt, wenn die Stiftschraube in die Klemmbacken eingeführt wird, nachdem sie durch die Zuführung 70 koaxial zu den Klemmbacken 50 ausgerichtet wurde. Wenn die Stiftschraube weiter in den Schraubendreher eingeführt wird, schlägt das Ende der Stiftschraube an dem Boden 63 des Stößels 60 an. Wenn die Stiftschraube die Kraft der Schraubenfeder 64 überwindet, verschiebt sie den Ringwulst 62 innerhalb der Klemmbacken 50 nach oben, so daß dieser aus der Öffnungs-Nut 53 in die Schiieß-Nut 52 gelangt. Wenn der Ringwulst 62 des Stößels 60 an

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dem oberen Rand der Schließ-Nut 52 der Klemmbacken 50 anschlägt, werden durch die weitere Aufwärtsbewegung der Stiftschraube der Stößel 60 und die Klemmbacken 50 zusammen in den Schlitten 40 eingeschoben. Bei der Aufwärtsbewegung der Klemmbacken 50 in den Schlitz 40 gleiten die Schließlippen 59 der Klemmbacken auf den Konus 49 des Schlittens 40 auf, so daß sich die Gewindeabschnitte 54 der Klemmbacken 50 fest um die Stiftschraube schließen.

Bei Schraubendrehern der in der US-Patentanmeldung 179,444 beschriebenen Art ist eine nockenförmige Abstufung erforderlich, damit die Verriegelungskugeln 46 beim öffnen der Klemmbacken 50 nach außen ausweichen können.

Bei dem erfindungsgemäßen Schraubendreher ist eine derartige Abstufung nicht erforderlich, da sich die Verriegelungskugeln beim öffnen und Schließen der Klemmbacken in den Verriegelungsnuten 58 verschieben können. Nachdem eine nockenförmige Abstufung nicht erforderlich ist, braucht bei dem erfindungsgemäßen Schraubendreher der Schlitten 40 auch nicht aufwärts und abwärts in dem Gehäuse 10 verschiebbar zu sein. Die Länge der Verriegelungsiuten 58 ist im wesentlichen gleich der Länge der Haltennuten 56. Diese Länge legt den Weg fest, um den die Klemmbacken 50 hin- und hergehend verschiebbar sind.

Da es bei dem erfindungsgemäßen Schraubendreher nicht darauf ankommt, daß der Schlitten 40 hin- und hergehend in dem Gehäuse 10 verschiebbar ist, dient das Gehäuse 10 vor allem dazu, die übrigen Bauteile des Schraubendrehers zusammenzuhalten* und insbesondere die Halte- und Verriegelungskugeln 44,46 in den entsprechenden öffnungn 45,47 des Schlittens 40 zu halten. Somit kann bei Anwendungen, bei denen nur eine geringe Beanspruchung auftritt, das Gehäuse 10 völlig weggelassen und durch

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eine dünne Hülse oder ein die Außenseite des Schlittens umgebendes Band zum Festlegen der Kugeln ersetzt werden. Da eine hin- und hergehende Beweglichkeit des Schlittens nicht erforderlich ist, kann weiterhin der angetriebene Kopf 30 als eine Einheit mit dem Schlitten hergestellt werden. In diesem Fall kann auch auf die Kopf-Schulter 12 des Schlittens 40 verzichtet werden. Wenn die Drehbewegung des Schraubendrehers zum Einschrauben der Stiftschraube in das Werkstück einsetzt, wird die Stiftschraube zunächst aufgrund der Reibung an dem Werkstück festgehalten, so daß es zu einer Drehbewegung der Stiftschraube in bezug anf die Gewindeabschnitte 54 der Klemmbacken 50 kommt. Durch die Drehung der Stiftschraube in den Gewindeabschnitten 54 wird die Stiftschraube jedoch immer weiter nach oben in die Klemmbacken eingeschraubt, bis sie schließlich an dem Boden 63 des Stößels 60 anschlägt. Der Boden 63 des Stößels kann nicht weiter nach oben in die Klemmbacken 50 ausweichen, da der Ringwulst 62 an der oberen Kante der Schließ-Nut 52 anliegt. Sobald die Stiftschraube an. dem Boden 63 anliegt, kann sie nicht weiter in die Klemmbacken 50 eingeschraubt werden. In diesem Augenblick hat die Stiftschraube die Tendenz, die Klemmbacken 50 in bezug auf den Schlitten 40 zu verdrehen. Eine derartige Drehbewegung der Klemmbacken 50 wird jedoch durch die Verriegelungskugeln 46 verhindert, die an den Längskanten der Verrigelungsnuten 58 anliegen. Nachdem sich somit durch den Boden 63 des Stößels eine Drehung der Stiftschraube in bezug auf die Klemmbacken 50 und durch die in den Verriegelungsnuten 58 festgelegten Verriegelungskugoln 46 eine Drehbewegung der Klemmbacken in bezug auf den Schlitten 40 verhindert wird, muß sich die Schraube mit dem Schraubendreher drehen, so daß sie in das Werkstück eingeschraubt wird.

Nachdem die Schraube vollständig in das Werkstück eingeschraubt ist, wird der Schraubendreher, in den die Stift-

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schraube nach wie vor eingespannt ist, nach oben weggezogen. Dabei werden durch die Stiftschraube die Klemmbacken 50 aus dem Schlitten 40 herausgezogen, bis die Schließlippen 59 von dem Konus 49 des Schlittens 40 abrücken, so daß die Klemmbacken 50 durch den Stößel 60 auseinandergespreizt werden und die Stiftschraube freigeben. Damit ist der Vorgang des Einschraubens der Stiftschraube in das Werkstück beendet.

Erforderlichenfalls kann auch eine hin- und hergehende Bewegung des Schlittens in dem Gehäuse ermöglicht werden. Eine derartige Beweglichkeit des Schlittens in bezug auf das Gehäuse ist beispielsweise dann wünschenswert, wenn an der Schraubhülse 81 ein Anschlag angebracht wird, so daß der Gewindestift bis zu einer genau vorgegebenen Höhe in das Werkstück eingeschraubt wird. In diesem Fall ist auch eine hin- und hergehende Beweglichkeit des Kopfes 30 in bezug auf das Gehäuse 10 wünschenswert. Sofern der Schlitten in dem Gehäuse hin- und hergehend beweglich ist, kann auch eine nockenförmige Abstufung vorgesehen werden, wie oben erwähnt wurde. Wie jedoch ebenfalls oben ausgeführt wurde, ist eine derartige Abstufung bei dem erfindungsgemäßen Schraubendreher nicht erforderlich. Eine Beweglichkeit des Schlittens und des Kopfes in dem Gehäuse 10 kann dadurch erreicht werden, daß das Gehäuse 10 insgesamt verlängert und der Abstand zwischen der Kopfschulter 12 und der Schlitten-Schulter 14 vergrößert wird.

Claims

TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER PATGNTANWALTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-Ing. H. Steinmeister Dipl.-Ing. F. E. Müller Artur-Ladebeek-Strassö si Triftstrasse 4, Arlur LaaeoecK-&trasse 51 D-8OOO MÜNCHEN 22 D 4800 BIELEFELD 1 st/wi/sch 19. Mai 1982 JAO 42197 TITAN TOOL COMPANY Fairview, Pennsylvania 16415 USA VORRICHTUNG ZUM EINSCHRAUBEN VON GEWINDESTIFTEN Prioritäten: 21. Mai 1981, USA, No. 265,706 24. März 1982, USA, No. 360,821 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum automatischen Einschrauben von Gewinde* stiften, Stiftschrauben oder dergleichen, mit einem drehbar angetriebenen Schlitten und einer Anzahl in dem Schlitten angebrachter Klemmbacken zum Erfassen der Stiftschraube, dadurch gekennzeichnet , daß in einer Umfangs-

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wand des Schlittens (40) wenigstens eine Haltekugel (44) und wenigstens eine Verriegelungskugel (46) angebracht sind, die über die innere Oberfläche der Umfangswand hinaus nach innen vorspringen und durch eine entsprechende Haltevorrichtung (10) in der Umfangswand des Schlittens (40) festgelegt sind, daß der Schlitten (40) im Bereich seines unteren Endes einen von der Umfangswand nach innen ragenden Schließ-Vorsprung (49) aufweist, daß die Klemmbacken (50) zusammen eine im wesentlichen zylindrische Baugruppe bilden, die in dem Schlitten

(40) axial zwischen einer Position innerhalb des Schlittens (40), in der die Klemmbacken (50) geschlossen sind, und einer Position verschiebbar ist, in der die Klemmbacken gespreitzt sind und teilweise aus dem Schlitten (40) herausragen, daß die Klemmbacken jeweils eine mit dem Schließ-Vorsprung (49) zusammenwirkende Schließlippe (59) und eine Einrichtung (54) zur Aufnahme der Stiftschraube in der Baugruppe umfaßt, daß wenigstens eine der Klemmbacken (50) auf ihrer Oberfläche wenigstens eine längs verlaufende, mit der Haltekugel (44) zusammenwirkende Haltenut (56) mit einem schmalen und flachen oberen Abschnitt und einem tieferen und weiteren unteren Abschnitt aufweist, daß wenigstens eine der Klemmbacken (50) in ihrer Oberfläche eine längs verlaufende, mit der Verriegelungskugel (56) zusammenwirkende Verriegelungsnut (58) mit einem weiten und tiefen oberen Abschnitt einen flacheren und schmaleren unteren Abschnitt aufweist, und daß sich die Haltekugel (44) in dem weiteren Abschnitt der Haltenut (56) und die Verriegelungskugel (56) in dem schmaleren Abschnitt der Verriegelungsnut (58) befindet, wenn die Klemmbacken (50) geschlossen sind, während sich die Haltenut (44) in dem schmalen Abschnitt der Haltenut (56) und die Verriegelungskugel (46) in dem weiteren Abschnitt der Verriegelungsnut (58) befindet, wenn die Klemmbacken (50) geöffnet sind.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die äußere Oberfläche der durch die Klemmbacken (50) gebildeten Baugruppe eine schmale, halsförmige Einschnürung (57A) im unteren Bereich der Klemmbacken und eine umlaufende Schließlippe (59) an den unteren Enden der Klemmbacken aufweist und im übrigen, abgesehen von den Halte- und Verriegelungsnuten (S6,-58), eine zylindrische Form aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (10) zur Festlegung der Halte- und Verriegelungskugeln (44,46) ein den Schlitten (40) aufnehmendes Gehäuse ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Schlitten (40) wenigstens ein Paar einander diametral gegenüberliegender Schließkugeln (44) und wenigstens ein Paar einander diametral gegenüberliegender Verriegelungskugeln (46) auf weist, und daß in der durch die Klemmbacken (50) gebilde ten Baugruppe wenigstens zwei Haltenuten (56) und wenigstens zwei Verriegelungsnuten (58) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Haltenuten (56) und die Verriegelungsnuten (58) tropfenförmig ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet , daß der Schlitten (40) einstückig ausgebildet ist und in seiner Umfangswand Offnungen zur Aufnahme der Haltekugeln (44) und der Verriegelungskugeln (46) aufweist und daß die Vorrichtung genau zwei Klemmbacken (50) aufweist, bei denen die Einrichtung

3S zur Aufnahme der Stiftschraube jeweils durch eine Gewinde-

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nut (54) gebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung genau zwei Haltekugeln (44) und genau zwei Verriegelungskugeln

(46) aufweist und daß die durch die Klemmbacken (50) gebildete Baugruppe genau zwei Haltenuten (56) und genau zwei Verriegelungsnuten (58) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Schließvorsprung (49) eine von der inneren Oberfläche der ümfangswand des Schlittens (40) aus zu dem unteren Ende des Schlittens (40) erweiterte Fläche aufweist.