DE3330962A1

DE3330962A1 - Schraubbegrenzungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3330962A1
Application number: DE19833330962
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl.-Ing. Beyhl (FH), 8503 Altdorf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-08-27
Filing date: 1983-08-27
Publication date: 1985-03-21

Description

Schraubbegrenzungs-
vorrichtung Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Schraubbegrenzungsvorrichtung für elektrische Antriebsmaschinen, bei der die Kraftübertragung zwischen der Maschinenspindel und dem Schraubeinsatz unterbrochen wird, sobald der Schraubenkopf der einzudrehenden Schraube eine bestimmte Klemmlänge erreicht hat.
Zum Eindrehen von Schrauben mittels handbewegten elektrischen Antriebsmaschinen sind drei Systeme bekannt.
Das erste System hat eine einstellbare Rutschkupplung mit der das Drehmoment begrenzt wird und so ein weiteres Festziehen der Schraube verhindert. Bei vielen Befestigungsarten bleibt aber das notwendige Drehmoment während des Einschraubens nicht konstant. Ist zum Beispiel ein dünnwandiges Hutprofilblech mit selbstschneidenden Gewindeschrauben auf einem Stahlträger zu befestigen, ist erst ein großes Drehmoment nötig. Drückt dann der Schraubenkopf mit der darunterliegenden Dichtungsscheibe auf die Oberfläche des Hutprofilbleches, deformiert sich dieses durch das große Drehmoment.
Schraubbegrenzungsvorrichtung Das zweite System hat eine Zahnscheibenkupplung deren Zahnscheiben durch eine Druckfeder außer Eingriff gehalten werden und erst durch Druck auf die Antriebsmaschine das Drehmoment übertragen wird. Während eines Schraubvorgangs ist ständig Muskelkraft erforderlich. Das notwendige wechselnde Drehmoment während des Einschraubens kann auch mit diesem System nicht angepaßt werden. Zur Begrenzung des Einschraubens ist eine einstellbare starre Anschlaghülse vorhanden.
Sobald die Anschlaghülse an die Oberfläche des zu verschraubenden Materials stößt, läßt der Druck auf die Zahnscheibenkupplung nach und das Drehmoment wird nicht mehr übertragen Beim dritten System sind die beiden vorherigen Systeme kombiniert, bringen aber keine Verbesserung. Alle drei Systeme bilden mit der Antriebsmaschine eine Einheit. Die Antriebsmaschinen können nur zu Schraubzwecken verwendet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der vorgenannten Systeme zu beseitigen.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schraubbegrenzungsvorrichtung eine vollständige von der Antriebsmaschine unabhängige Einheit bildet.
Schraubbegrenzungsvorrichtung Die Schraubbegrenzungsvorrichtung läßt sich auf jede Antriebsmaschine schraubern, deren Spindel ein Gewinde aufweist. Mit entsprechenden Werkzeugeinsätzen lassen sich Schrauben mit allen vorkommenden Kopfformen montieren.
Zur Durchführung einer Schraubmontage steckt 'man die Schraubbegrenzungsvorrichtung, die sich bereits an der Antriebsmaschine befindet, mittels des Werkzeugeinsatzes auf den Schraubenkopf. Die Schalthülse läßt sich vertikal in drei selbsteinrastende Positionen schieben. In der vorderen (zum Schraubenkopf) Position ist die Schraubbegrenzungsvorrichtung mit der Antriebsspindel gekuppelt. Das maximale Antriebsmoment der Antriebsmaschine wird auf die Schraube übertragen. Schwankungen beim notwendigen Einschraubmoment wirken sich nicht aus. Für den Schraubvorgang ist nur eine geringe Muskelkraft erforderlich um die Maschine auf den Schraubenkopf zu drücken. Erreicht der Einstellring die Oberfläche des zu verschraubenden Materials, schiebt dieser die Schalthülse in die mittlere Position. Dadurch ist die Antriebsspindel entkuppelt. In der hinteren Position ist die Antriebsspindel wieder gekuppelt, um eventuell die Schraube wieder herausdrehen zu können. Mit dem Einstellring, der durch den Konterring gegen Verstellung gesichert ist, läßt sich die Entkupplung sehr genau einstellen.
Schraubbegrenzungsvorrichtung Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Steckschlüsseleinsatz für Sechskantkopfschrauben. Es zeigt: Fig. 1 die Schraubbegrenzungsvorrichtung in eingekuppelter Position, die linke Hälfte im L§ngsschnitt, die rechte Hälfte in der Außenansicht, Fig. 2 einen halben Querschnitt durch die Kupplung in eingekuppelter Position, Fig. 3 einen halben Querschnitt durch die Kupplung in ausgekuppelter Position.
Durch das Innengewinde (4) läßt sich die Schraubbegrenzungsvorrichtung auf eine elektrische Antriebsmaschine mit Gewindespindel schrauben. Die Kupplungswelle (1) ist in der Kupplungshülse (2) gelagert. Damit beide Teile ihre Funktion erfüllen, ist in die Kupplungshülse (2) ein Zylinderstift (20) eingepreßt, der mit halber Länge in den Einstich (21) der Kupplungswelle (1) ragt.
Die Kupplungshülse (2) ist in der Schalthülse (3) gelagert.
Damit diese beiden Teile ihre Funktion erfüllen, ist ein Sprengring (13) eingesetz, sodaß die Vertikalbewegung der Schalthülse (3) auf die Länge des Ansatzes (12) beschränkt bleibt.
Schraubbegrenzungsvorrichtung Auf die Schalthülse (3) ist der Einstellring (15) und der Konterring (16) geschraubt.
Zur Durchführung einer Serie von gleichen Schraubmontagen ist bei der ersten Montage der Abschaltabstand S einzustellen. Er hängt von den Befestigungselementen ab. Erreicht beim Einschrauben der Einstellring (15) die Oberfläche (22) des zu befestigenden Materials, kommt die Drehbewegung des Einstellrlngs (15), Konterrings (16) und der Schalthülse (3) zum Stillstand. Antriebswelle (1), Kupplungshülse (2), Werkzeugschaft (18), Steckschlüssel (19) und Schraube (23) drehen sich weiter. Die vertikale Bewegung der starr miteinander verbundenen Teile (3), (15) und (16) wird in Richtung Antriebsspindel eingeleitet. Die Kugel (10) wird gegen die Druckfeder (9) gedrückt. Nachdem sich der Abstand S um den Radius der Kugel (10) verringert hat, drückt die Druckfeder (9) die Kugel (10) in die mittlere Rille (11). Gleichzeitig wird die Ringnut (8) auf die Ebene der Kugeln (6) verschoben. Durch das auf die Kupplungswelle (1) wirkende Drehmoment werden die Kugeln (6) in die Ringnut (8) gedrückt (Fig. 2, Fig. 3). Das Drehmoment läßt sich nicht mehr übertragen und damit ist wegabhängig die Verschraubung begrenzt.
Schraubbegrenzungsvorrichtung Schiebt man die Schalthülse (3) bis zum hinteren Anschlag (zur Antriebsspindel), dann befindet sich die Kugel (10) in der hinteren Rille (11) und die Kugel (6) in der Vertiefung (7) (Fig. 2). In dieser Position können Schrauben wieder herausgedreht werden.
Schraubbegrenzungsvorrichtung 1 Kupplungswelle 2 Kupplungshülse 3 Schalthülse 4 Innengewinde 5 Bohrung 6 Kugel 7 Vertiefung 8 Ringnut 9 Druckfeder 10 Kugel 11 Rille 12 Ansatz 13 Sprengring 14 Ansatz 15 Einstellring 16 Konterring 17 Innensechskant 18 Werkzeugschaft 19 Steckschlüssel 20 Zylinderstift 21 Einstich 22 Oberfläche 23 Schraube

Claims

Schraubbegrenzungsvorrichtung Schraubbegrenzungsvorrichtung Patentansprüche Scbraubbegrenzungsvorrichtung für elektrische Antriebsmaschinen, bei der die Drehmomentübertragung zwischen der Maschinenspindel und dem Schraubeinsatz unterbrochen wird, sobald der Schraubenkopf der einzudrehenden Schraube eine bestimmte Klemmlänge erreicht hat, dadurch gekennzeichnet daß die Kupplungswelle (1) in der Kupplungshülse (2) und diese in der Schalthülse (3) um die gemeinsame Achse drehbar gelagert ist.
2. Schraubbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Wandung der Kupplungshülse (1) zwei Bohrungen (5) befinden, in denen je eine Kugel(6) liegt, deren Kugelhälfte in die halbkreisförmigen Vertiefungen (7) der Kupplungswelle (1) eingreift, sobald die Ringnut (8) der Schalthülse (3) maßlich um einen Kugeldurchmesser nach oben oder unten zur Kugellage versetzt ist.
Schraubbegrenzungsvorrichtung 3. Schraubbegrenzungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Kupplungshülse (2) im rechten Winkel zur Mittelachse eine Bohrung befindet in der eine Druckfeder (9) eine Kugel (10) in eine der drei halbkreisförmigen Rillen (11) drückt, die im Inneren der Schalthülse (3) in die Wandung eingedreht sind.
4. Schraubbegrenzungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungshülse (2) am oberen Ende einen Ansatz (12) mit kleinerem Durchmesser aufweist, in den Ansatz ein Einstich zur Aufnahme eines Sprengrings (13) vorgesehen ist, sodaß die Längsbewegung der Schalthülse (3) durch einen anderen Ansatz (14) am Ende der Schalthülse begrenzt wird.
5. Schraubbegrenzungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, Schraubbegrenzungsvorrichtung daß die Schalthülse (3) ein Außengewinde aufweist auf das der Einstell- (15) und Konterring (16) geschraubt wird, die bei Erreichen der Klemmlänge die Längsbewegung auf die Schalthülse überträgt, die ihrerseits durch die Ringnut (8) jeweils eine Hälfte der Kugeln (6) aufnimmt und so die Kraftübertragung zwischen Kupplungswelle (1) und Kupplungshülse (2) verhindert.
6. Schraubbegrenzungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungshülse (2) in der oberen Hälfte ein zentrisches Innensechskant (17) aufweist, das einen genormten Werkzeugschaft (18) eines Steckschlüssels (19) oder eines Kraftschraubendrehers aufnehmen kann.