DE3805463A1 - Automatikschrauber fuer stiftschrauben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Automatikschrauber für Stiftschrauben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Automatikschrauber sind bereits bekannt, um Stiftschrauben in ein Werkstück einzuschrauben. Derartige Automatikschrauber weisen eine Mehrzahl von Greifbacken auf, die beim Einsetzen einer Stiftschraube in den Schrauber diese automatisch ergreifen, die Stiftschraube in ein Werkstück einschrauben und dann die Stiftschraube automatisch wieder loslassen, ohne daß es notwendig wäre, die Stiftschraube aus den Backen des Schraubers herauszudrehen. Dazu seien beispielsweise die US-Patente 45 13 643, 45 90 826, 44 76 749, 44 70 329 und 37 93 912 genannt. Diese bekannten Automatikschrauber für Stiftschrauben arbeiten bei Anwendung normaler Drehmomente sehr zufriedenstellend, d. h. bei Drehmomenten, die den sich aus der Gleichung T=KDL ergebenden Drehmomentwert nicht überschreiten, wobei T das Drehmoment, K ein reibungsabhängiger Drehmomentbeiwert, D der Nenndurchmesser der Stiftschraube, und L die angestrebte Schraubenlängskraft ist. Bei normalen, d. h. unterhalb dieses Drehmomentwerts liegenden Drehmomenten drehen die bekannten Schrauber die Stiftschraube in das Werkstück ein, ohne daß die Gefahr eine Beschädigung des Stiftschraubengewindes in dem von den Backen ergriffenen Stiftschraubenteil besteht.

Bei großen Drehmomenten jedoch, wenn das angewandte Drehmoment den in der obigen Gleichung angegebenen Drehmomentwert übersteigt, können die Backen auf dem Stiftschraubengewinde eine Beschädigung oder eine Deformierung des von den Backen eingespannten Gewindebereichs der Stiftschraube verursachen. Eine solche Beeinträchtigung des Gewindes ist nicht nur in optischer Hinsicht zu beanstanden, weil sie das Aussehen der Stiftschraube unsauber wirken läßt, sondern vor allem auch in mechanischer Hinsicht, weil Deformationen des Schraubengewindeprofils an dem aus dem Werkstück herausragenden Stiftschraubenteil das Gewindeprofil oftmals in einem solchen Maße unterbrechen bzw. zerstören, daß das Gewinde nutzlos wird, d. h. eine Mutter oder dgl. läßt sich nicht mehr leicht oder nicht mehr vollständig auf den vom Werkstück wegragenden Stiftschraubenteil aufschrauben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Automatikschrauber für Stiftschrauben der in Rede stehenden Gattung dahingehend zu verbesssern, daß bei Anwendung hoher Drehmomente die Möglichkeit oder Wahrscheinlichkeit der Gewindebeschädigung der Stiftschraube wesentlich verringert oder vermieden wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch den im Anspruch 1 gekennzeichneten Automatikschrauber gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie Klemmbacken für solche Automatikschrauber zum Ergreifen von Stiftschrauben sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Automatikschrauber für Stiftschrauben sind also die Backengewindeprofile so modifiziert, daß höhere Drehmomente ohne Beeinträchtigung des Stiftschraubengewindes übertragen werden können.

Bei herkömmlichen Schraubern hat sich gezeigt, daß die Gewindebeschädigung an der Stiftschraube jeweils an einer Stelle auftritt, die der Lage der in Drehrichtung vorderen Backenkante beim Ergreifen der Stiftschraube durch die Backen entspricht. Diese Backenvorderkante neigt aufgrund geringer Berührungsfläche und hoher mechanischer Spannung bzw. Flächenpressung zum Einschneiden an der Unterseite des Gewindeprofils der Stiftschraube. Zur Verringerung dieser hohen Flächenpressung sieht die vorliegende Erfindung im Backenvorderkantenbereich eine Hinterschneidung des Gewindeprofils vor, um eine vergrößerte Berührungsfläche im Vorderkantenbereich der Backen zu schaffen. Bei hoher Drehmomentanwendung ermöglichen der flachere Winkel und die größere Berührungsfläche eine bessere bzw. flächengrößere Anlage der Backe an die Stiftschraube ohne Einschneiden oder Verformen des Stiftschraubengewindes.

Vorzugsweise weist der Automatikschrauber nach der Erfindung eine Mehrzahl von drehend angetriebenen Greifbacken für die Stiftschraube auf, wobei die Backen jeweils, bezogen auf die Drehrichtung, einen Vorderkantenbereich und einen Hinterkantenbereich haben. Die Backen bilden zusammen eine etwa zylindrische Anordnung mit mittiger Längsachse. Im Querschnitt bildet jede Backe einen Kreisbogenabschnitt mit einer mit der mittigen Längsachse zusammenfallenden Gewindemittelachse. Die Gewindemittelachse bildet auch den Schnittpunkt von zwei zueinander rechtwinkligen Querachsen, von denen die eine den Kreisbogenabschnitt mittig in den Vorderkantenbereich und den Hinterkantenbereich teilt.

Jede der Backen ist mit einem Innengewindeprofil mit einem vorgegebenen Gewindeaußenradius R 1 versehen, der von der Gewindemittelachse ausgeht. Der Vorderkantenbereich jeder Backe weist eine Hinterschneidung des Gewindeprofils mit einem Hinterschneidungsradius R 2 auf, der von einer Gewindehinterschneidungsachse ausgeht, die um eine Distanz b von der Gewindemittelachse versetzt verläuft, und zwar in von der Hinterkante der Backe weg weisender Richtung. Vorzugsweise beträgt der Radius R 2 etwa 75% bis 150% des Radius R 1, und die Distanz b beträgt etwa 20% des Radius R 2. Außerdem geht die Hinterschneidungsmittelachse vorzugsweise durch die Winkelhalbierende zwischen den beiden genannten, zueinander rechtwinkligen Querachsen, so daß also die Distanz b in Richtung von der Backenhinterkante weg auf dieser Winkelhalbierenden gemessen ist.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei in den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Automatikschrauber für Stiftschrauben im Axialschnitt,

Fig. 2 eine Greifbacke des Schraubers nach Fig. 1 in Stirnansicht von unten,

Fig. 3, 4 und 5 Querschnittsformen der Gewindeprofil­ hinterschneidung entsprechend dreier Beispiele der Erfindung, und

Fig. 6 eine Ansicht der in Fig. 2 gezeigten Greifbacke mit einem Schneidwerkzeug zur Herstellung der Gewindeprofilhinterschneidung.

Um die Arbeitsweise eines typischen Automatikschraubers für Stiftschrauben kurz darzustellen, zeigt Fig. 1 beispielsweise einen solchen Schrauber, wie er im US-Patent 45 13 643 näher beschrieben ist. Der Schrauber weist ein zylindrisches Gehäuse 10 mit einer Bohrung 12, einen in der Bohrung 12 des Gehäuses 10 angeordneten angetriebenen Kopf 30 und eine Manschette 20 auf, die auf das Gehäuse 10 aufgeschraubt ist, um den angetriebenen Kopf 30 im Gehäuse 10 zu halten. Innerhalb der Gehäusebohrung 12 ist ein zylindrischer Schlitten 40 drehbar angeordnet, der eine begrenzte Axialbewegung zwischen einer oberen Position, in welcher er in Mitnahmeverbindung mit dem angetriebenen Kopf 30 steht, und einer unteren Position ausführen kann, in welcher er nicht in Mitnahmeverbindung mit dem drehend angetriebenen Kopf 30 steht. In dem Schlitten 40 ist eine hin- und herbewegliche Anordnung von Greifbacken 50 angeordnet, wobei jede Greifbacke vorzugsweise eine halbzylindrische Querschnittsform mit einem Innengewindeprofil entsprechend dem Gewinde der in das Werkstück WP einzuschraubenden Stiftschraube 5 hat. Zwar sind die Greifbacken 50 jeweils mit einer Winkelausdehnung von etwa 180° dargestellt, jedoch ist die Erfindung gleichermaßen auch auf einen Schrauber mit mehr als zwei Greifbacken anwendbar, beispielsweise mit drei jeweils einen Winkel von 120°C überdeckenden Greifbacken. Jede Greifbacke 50 weist eine halbzylindrische Nut 51 auf, die sich über ihre ganze axiale Länge erstreckt. Der untere Abschnitt dieser Nut 51 weist das Innengewindeprofil 54 auf. Zwischen den Greifbacken 50 ist ein Kolbenmechanismus 60 angeordnet, um die Greifbacken 50 zwischen einer geöffneten unteren Position und einer geschlossenen oberen Position zu bewegen. Der Kolbenmechanismus ist derart federbelastet, daß er die Backen in ihre geöffnete untere Position drängt.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung sind die Backen 50 geöffnet und die Stiftschraube 5 wird eingesetzt, bis das obere Ende der Stiftschraube am Kolbenmechanismus 60 anstößt. Eine weitere Einführbewegung der Stiftschraube 5 gegen den Kolbenmechanismus 60 bewegt diesen nach oben, so daß die Backen 50 in den Schlitten 40 zurückgezogen und auch der Schlitten 40 innerhalb des Gehäuses 10 nach oben verschoben wird, wodurch die Backen 50 in ihre Schließstellung kippen, in welcher sie mit ihren Gewindeprofilen 54 die Stiftschraube 5 ergreifen. Eine weitere Rückführung des Schlittens 40 innerhalb des Gehäuses 10 bringt den Schlitten 40 mit dem angetriebenen Kopf 30 in Mitnahmeverbindung, um den Schlitten 40 mit den Backen 50 zu drehen, wodurch wiederum die Stiftschraube 5 in das Werkstück WP eingedreht und dabei das Gehäuse 10 zum Werkstück WP hin vorbewegt wird. Wenn das Gehäuse 10 an einer weiteren Vorschubbewegung gehindert wird, wird beim Einschrauben der Stiftschraube 5 in das Werkstück WP der Schlitten 40 nach unten gezogen, bis er außer Mitnahmeeingriff mit dem angetriebenen Kopf 30 gelangt. Wenn der Schrauber vom Werkstück WP weggezogen wird, werden die Backen 50 im Schlitten 40 nach unten gezogen, so daß sie in ihre geöffnete Stellung zurückkippen können und die Stiftschraube 5 freigeben. Dieser Vorgang wiederholt sich bei der nächsten einzuschraubenden Stiftschraube. Die Erfindung ist nicht nur bei Schraubern für Stiftschrauben nach dem US-Patent 45 13 643 anwendbar, sie ist auch in gleicher Weise bei jedem beliebigen, mit Innengewinde versehenen Werkzeug und bei anderen Stiftschrauben-Schraubern einsetzbar, wie sie in den US-Patent 45 90 826, 44 76 749, 44 70 329 und 37 93 912 beschrieben sind.

Wenn die Stiftschraube 5 zwischen den Backen 50 eingespannt und bei Anwendung normaler Drehmomente in das Werkstück eingeschraubt wird, wird das Gewinde auf dem nachher aus dem Werkstück herausragenden Stiftschraubenteil, der dem von den Backen ergriffenen Stiftschraubenteil entspricht, nicht deformiert. Normale Drehmomentbedingungen hängen von dem Werkstoff ab, aus welchem die Stiftschraube hergestellt ist (beispielsweise Metall), und von der Qualität des Gewindes der Stiftschraube, und sind durch die schon eingangs angegebene Gleichung T=KDL bestimmt. Wenn das Stiftschraubengewinde nicht deformiert wird, läßt sich anschließend eine Mutter oder dgl. leicht auf den vorstehenden Stiftschraubenteil aufschrauben, um ein anderes Bauteil an dem Werkstück zu befestigen.

Beim Eindrehen der Stiftschraube in das Werkstück unter Anwendung hoher Drehmomente kann aber eine Deformierung des Gewindeprofils der Stiftschraube verursacht werden, welche die Brauchbarkeit der Stiftschraube zur Befestigung weiterer Bauteile mindern kann. Während die Fähigkeit zur Aufnahme hoher Drehmomente natürlich auch vom Werkstoff der Stiftschraube und der Gewindequalität abhängig ist, sind unter hohen Drehmomenten hier Drehmomentwerte zu verstehen, welche den Drehmomentwert in der Gleichung T=KDL übersteigen. Es hat sich außerdem gezeigt, daß Gewindedeformationen oder Gewindebeschädigungen im Vorderkantenbereich der Greifbacken auftreten, also im Bereich der in Drehrichtung vorne liegenden Backenkante, während die in Drehrichtung hinten liegende, bei der Drehbewegung der Vorderkante folgende Kante die Backenhinterkante ist. Ferner hat sich gezeigt, daß Gewindebeschädigungen nur an einer Stelle der Stiftschraube (entsprechend der Lage der Vorderkante einer Backe) oder auch an gegenüberliegenden Seiten der Stiftschraube (entsprechend der Lage der Vorderkanten jeder von zwei Backen) auftreten können, was gewöhnlich von der Ebenheit des Stiftschraubenkopfes abhängt, der am Kolben 60 anliegt. Wenn beispielsweise der Stiftschraubenkopf eben ist, tritt eine Gewindebeschädigung gewöhnlich beiderseits der Stiftschraube durch die Vorderkanten beider Greifbacken auf. Ist der Stiftschraubenkopf uneben, so daß der Kolben nicht genau bündig mit dem Stiftschraubenkopf ist, treten Gewindebeschädigungen gewöhnlich nur an einer Stelle der Stiftschraube, nämlich an der Vorderkante einer der Backen auf.

Es wird vermutet, daß die Drehung der Greifbacken bei Anwendung hoher Drehmomente eine gewisse Exzentrizität der Greifbacken verursacht, so daß die Vorderkante einer der beiden Backen die Stiftschraube stärker preßt als die Hinterkanten der Backen. Diese übermäßige Pressung an der Backenvorderkante verursacht vermutlich die Gewindebeschädigung. Es hat sich nun gezeigt, daß eine übermäßige Pressung dadurch gemindert bzw. abgeschwächt werden kann, daß eine Hinterschneidung des Gewindeprofils im Vorderkantenbereich der Backe vorgenommen wird, um so eine Aussparung zwischen dem Vorderkantenbereich und der Stiftschraube herzustellen, welche die Gewindebeschädigung vermeidet. Bei Anwendung hoher Drehmomente führt der so geschaffene Spielraum zur Entstehung einer größeren Berührungsfläche im Vorderkantenbereich der Backen, so daß ein größeres Drehmoment auf die Stiftschraube übertragen werden kann, bevor eine beginnende Eindrückung am Stiftschraubengewinde auftritt.

Fig. 2 zeigt die Gewindeprofilhinterschneidung bei einer im Querschnitt halbzylindrischen Greifbacke 50. Da die Backe in Richtung des Pfeiles a gedreht wird, ist die in Pfeilrichtung a vorne liegende Backenkante die Vorderkante LE, während die andere Kante die Hinterkante TE ist. Die halbzylindrische Nut 51 der Backe 50 weist einen mit Gewindeprofil versehenen Abschnitt 54 auf, dessen Gewindemittelachse durch den Punkt O in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Gewindemittelachse entspricht der Längsachse des Gewindeschneidwerkzeugs beim Herstellen des Gewindeprofils und fällt mit der Längsachse der Backenanordnung zusammen. Der die Gewindemittelachse darstellende Punkt O bildet auch den Schnittpunkt zweier zueinander rechtwinkliger Querachsen, nämlich einer Achse X und einer dazu senkrechten Achse Y, die in einer zur Mittelängsachse der Backenanordnung senkrechten Ebene liegen. Die Achse Y teilt die Backe mittig in zwei Bereiche, nämlich in einen Vorderkantenbereich 70 und einen Hinterkantenbereich 80.

Das Gewindeprofil der Backe weist einen Außendurchmesser F und einen Innendurchmesser G auf. Der Radius R 1 zwischen der Gewindemittelachse O und der den Gewindeaußendurchmesser darstellenden Linie F entspricht dem halben Gewindeaußendurchmesser bzw. dem halben Außendurchmesser des Gewindeschneidwerkzeugs.

Zur Herstellung der Gewindeprofilhinterschneidung im Vorderkantenbereich 70 dient ein Schneidwerkzeug A, das einen Schneidradius R 2 aufweist. Dieser Schneidradius R 2 verläuft als Hinterschneidungsradius von einer der Achse des Schneidwerkzeugs entsprechenden Hinterschneidungsmittelachse O′ aus, wenn das Schneidwerkzeug A sich in seiner Endstellung bei der Herstellung der Gewindeprofilhinterschneidung im Vorderkantenbereich der Backe befindet. Der Bogen E mit dem Radius R 2 stellt die Außenkante der Gewindeprofilhinterschneidung im Backenvorderkantenbereich dar.

Untersuchungen haben gezeigt, daß die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Gewindebeschädigungen am weitesten verringert ist, wenn der Radius R 2 etwa 75% bis 150% des Radius R 1 beträgt, so daß:

R 2=(0,75 . . . 1,5) R 1 (Gleichung 1)

Vorzugsweise beträgt R 2 etwa 115% von R 1, so daß:

R 2=1,15 R 1 (Gleichung 2)

Die Hinterschneidungsmittelachse O′ bzw. die Mittelachse des Schneidwerkzeugs A in dessen Endstellung muß um eine Distanz b von der Gewindemittelachse O versetzt sein, um die Hinterschneidung im Vorderkantenbereich herzustellen. Außerdem muß die Hinterschneidungsmittelachse O′ in Richtung vom Backenhinterkantenbereich weg von der Gewindemittelachse O versetzt sein, d. h. sie muß in dem rechts oben liegenden Quadranten Q der vier in Fig. 2 durch die beiden sich schneidenden Querachsen X und Y gebildeten Quadranten liegen. Vorzugsweise liegt die Distanz b auf der Winkelhalbierenden BS des X-Y-Achsenkreuzes. Im Falle der Winkelhalbierenden BS, die unter einem Winkel C von 45° zur Achse X verläuft, liegt der Hinterschneidungsmittelpunkt O′ um eine seitliche Distanz B längs der Achse X und um eine gleiche orthogonale Distanz D entlang der Achse Y von der Gewindemittelachse O versetzt, wobei die Distanzen B und D jeweils in Richtung vom Backenhinterkantenbereich weg gemessen sind. Nach den geometrischen Beziehungen betragen die Distanzen B und D:

Versuche haben ergeben, daß die Distanz b im Bereich von etwa 20% bis 50% des Radius R 2 liegen sollte, so daß sich ergibt:

b=(0,2 . . . 0,5) R 2 (Gleichung 4)

Vorzugsweise beträgt b 21,2% von R 2, so daß

b=0,212 R 2 (Gleichung 5)

Die Lage der Hinterschneidungsmittelachse O′ auf der Winkelhalbierenden BS wird gewählt, um die Einstellung des Schneidwerkzeugs A zu vereinfachen, da dann das Schneidwerkzeug nur jeweils eine gleiche Distanz längs der X- und der Y-Richtung von der Gewindemittelachse O verschoben werden muß. Jedoch ist die Hinterschneidungsmittelachse O′ nicht auf eine Lage längs der Winkelhalbierenden BS beschränkt. Beispielsweise kann bei kleinen Schneidwerkzeugen der Winkel C bis auf etwa 0° vermindert werden, so daß dann das Schneidwerkzeug mit einer Distanz b längs der Achse X von der Gewindemittelachse O in Richtung zur Backenvorderkante hin versetzt ist. Bei größeren Schneidwerkzeugen kann der Winkel C bis auf etwa 60° vergrößert werden, und die Distanzen B und D werden dann für einen 60°-Winkel neu berechnet. Der maßgebliche Faktor für die Lage der Hinterschneidungsmittelachse O′ bzw. die Lage der Schneidwerkzeugachse ist die Herstellung einer Gewindeprofilhinterschneidung im Vorderkantenbereich innerhalb des durch die obige Gleichung 1 gegebenen Bereiches. Es hat sich herausgestellt, daß eine Gewindeprofilhinterschneidung im Hinterkantenbereich keinen Einfluß auf eine Vermeidung von Gewindebeschädigungen hat und lediglich eine Schwächung der Backe bewirken würde. Nachstehend sind einige konkrete Beispiele einer Gewindeprofilhinterschneidung nach der Erfindung angegeben:

Beispiel 1

Gemäß Fig. 3 wurde ein Gewindeprofil in einer halbzylindrischen Backe unter Verwendung eines M6-Gewindeschneidwerkzeugs hergestellt, so daß sich ein Gewindeprofil mit einem Radius R1=3 mm ergab. Gemäß den Gleichungen 2 und 5 beträgt der Radius R 2 für die Gewindehinterschneidung 3,45 mm (entsprechend 1,15 R 1) bei einer Distanz b entlang der Winkelhalbierenden BS von 0,73 mm (entsprechend 0,212 R 2). Der Außendurchmesser des Schneidwerkzeugs beträgt das Zweifache des Radius R 2. Nach Herstellung der Gewindeprofilhinterschneidung E im Vorderkantenbereich der Backe trat im Betrieb keine Gewindebeschädigung auf, wenn die Backe zum Einschrauben von Stiftschrauben in Werkstücke unter Anwendung hoher Drehmomente eingesetzt wurde.

Beispiel 2

Gemäß Fig. 4 wurde ein Gewindeprofil in einer halbzylindrischen Backe unter Verwendung eines M8- Gewindeschneidwerkzeugs hergestellt und ergab ein Gewindeprofil mit einem Radius R 1 von 4 mm. Nach den Gleichungen 2 und 5 ergibt sich ein Radius R 2 der Gewindehinterschneidung von 4,60 mm und eine Distanz b entlang der Winkelhalbierenden BS von 0,98 mm. Nach Herstellen der Gewindeprofilhinterschneidung E im Vorderkantenbereich der Backe traten im Einsatz der Backe zum Einschrauben von Stiftschrauben in Werkstücke unter Anwendung hoher Drehmomente keine Gewindebeschädigungen auf.

Beispiel 3

Gemäß Fig. 5 wurde ein Gewinde in einer halbzylindrischen Backe unter Verwendung eines M10-Gewinde­ schneidwerkzeugs hergestellt, und das so erhaltene Gewindeprofil hatte einen Radius R 1 von 5 mm. Gemäß den Gleichungen 2 von 5 ergab sich ein Radius R 2 der Gewindehinterschneidung von 5,75 mm bei einer Distanz b entlang der Winkelhalbierenden BS von 1,22 mm. Nach Herstellen der Gewindeprofilhinterschneidung E im Vorderkantenbereich der Backe traten beim Einsatz der Backe zum Einschrauben von Stiftschrauben in Werkstücke unter Anwendung hoher Drehmomente keine Gewindebeschädigungen auf.

Die Gewindeprofilhinterschneidung wird durch Abtragen von Material vom Gewindeprofil mittels des Schneidwerkzeugs A hergestellt. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, trägt das Schneidwerkzeug A das Material im Vorderkantenbereich der Backen an der dem Werkstück zugewandten Gewindeflanke TF ab. Die Werkzeuggröße bestimmt sich nach der Gleichung 1, da der Radius R 1 des Gewindeprofils bekannt ist. Das Schneidwerkzeug A wird sodann auf die Gewindemittelachse O positioniert, und sodann entsprechend Gleichung 4 um die Distanz b zur Hinterschneidungsmittelachse O′ verschoben. Durch Abtragen von Material von der dem Werkstück zugewandten Gewindeflanke wird die Gewindehinterschneidung E hergestellt. Sodann wird das Schneidwerkzeug wieder herausgefahren und um eine Gewindesteigung P vorgeschoben, wonach es in gleicher Weise zur Herstellung der nächsten Gewindeprofilhinterschneidung wieder auf die Hinterschneidungsmittelachse O′ eingestellt wird.

Als Schneidwerkzeug zur Herstellung der Gewindeprofilhinterschneidung kann ein modifizierter Schwalbenschwanzfräser mit einer der jeweiligen Gewindegröße angepaßten Größe verwendet werden. Obwohl eine solche Fräserform bevorzugt wird, ist es auch möglich, einen Fräser mit V-Profil, einen Schleifer mit Diamantschneiden, oder einen Feinstrahl- Karbidsandstrahler zum Abtragen des Werkstoffs von der Backe einzusetzen.

Claims (17)

1. Automatikschrauber zum Eindrehen von Stiftschrauben in Werkstücke, mit einer Anzahl von drehend antreibbaren, jeweils mit einem Innengewindeprofil versehenen Greifbacken zum Ergreifen der Stiftschrauben, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewindeprofil (54) der Greifbacken (50) im Bereich der in Drehrichtung vorne liegenden Kanten mit Hinterschneidungen (E) versehen ist, die beim Ergreifen einer Stiftschraube durch die Backen einen sich entgegen der Drehrichtung verjüngenden Spalt zwischen dem hinterschnittenen Gewindeprofil und dem Gewindeprofil der ergriffenen Stiftschraube bilden.

2. Automatikschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidungen (E) so ausgebildet sind, daß sie eine Vergrößerung der Berührungsfläche zwischen dem Gewindeprofil des Backenvorderkantenbereichs und dem Gewindeprofil der Stiftschraube bewirken.

3. Automatikschrauber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidungen (E) so ausgebildet sind, daß, wenn das beim Einschrauben übertragene Drehmoment den Wert T=KDL übersteigt, wobei T das Drehmoment, K ein reibungsabhängiger Drehmomentkoeffizient, D der Schraubennenndurchmesser und L die angestrebte Schraubenlängskraft ist, sich die Profilflanken im Backenvorderkantenbereich unter Verengung des genannten Spalts enger an das Schraubengewindeprofil anliegen.

4. Automatikschrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifbacken (50) zusammen eine etwa zylindrische Anordnung bilden und jede Greifbacke (50) im Querschnitt ein Kreisbogensegment mit Bezug auf die Längsachse der zylindrischen Anordnung beschreibt, wobei diese Achse auch die Gewindemittelachse (O) des Backengewindeprofils (54) bildet.

5. Automatikschrauber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Greifbacken (50) vorgesehen sind, die im Querschnitt jeweils etwa einen Halbkreisbogen beschreiben.

6. Automatikschrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidungen (E) mit einem Hinterschneidungsradius R 2 und einer von der Gewindemittelachse (O) um eine Distanz b in Richtung vom Backenhinterkantenbereich weg entfernten Hinterschneidungsachse (O′) hergestellt sind, wobei R 2 und b durch die Gleichungen R 2=(0,75 . . . 1,5) R 1b=(0,2 . . . 0,5) R 2gegeben sind, wobei R 1 der Gewindeaußenradius (halber Gewindeaußendurchmesser) des Backengewindeprofils (54) ist.

7. Automatikschrauber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidungsmittelachse (O′) auf der Winkelhalbierenden eines Achsenkreuzes (XY) liegt, das durch eine die Gewindemittelachse (O) schneidende und den Backenquerschnitt mittig teilende Querachse (Y) und eine dazu senkrechte, ebenfalls die Gewindemittelachse (O) schneidende Querachse (X) gebildet ist.

8. Automatikschrauber nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß R 2=1,15 R 1

9. Automatikschrauber nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß b=0,212 R 2

10. Automatikschrauber nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß R 2=1,15 R 1undb=0,212 R 2

11. Greifbacke für Automatikschrauber zum Eindrehen von Stiftschrauben in Werkstücke, mit einem mit einem Innengewindeprofil (54) versehenen Greifabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewindeprofil (54) im Bereich der in Drehrichtung vorne liegenden Backenkante mit Hinterschneidungen (E) versehen ist, die beim Ergreifen einer Stiftschraube durch die Backe einen sich entgegen der Drehrichtung verjüngenden Spalt zwischen dem hinterschnittenen Gewindeprofil und dem Gewindeprofil der ergriffenen Stiftschraube bilden.

12. Greifbacke nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidungen mit einem Hinterschneidungsradius R 2 im Bereich von 75% bis 150% des Gewindeaußenradius R 1 hergestellt sind.

13. Greifbacke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidungsmittelachse (O′) bezüglich der Gewindemittelachse (O) in Richtung vom Backenhinterkantenbereich weg um eine Distanz b versetzt ist, die etwa 20% bis 50% des Hinterschneidungsradius R 2 beträgt.

14. Verfahren zur Verringerung der Gefahr von Gewindeprofildeformationen an Stiftschrauben, wenn diese mit Hilfe von Automatikschraubern mit Greifbacken, die mit einem entsprechenden Innengewindeprofil versehen sind, unter Anwendung hoher Drehmomente in ein Werkstück eingeschraubt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewindeprofil (54) der Greifbacken im Bereich der Backenvorderkante mit Hinterschneidungen (E) zur Vergrößerung der wirksamen Anlagefläche zwischen Greifbackengewindeprofil und Stiftschraubengewindeprofil im Backenvorderkantenbereich versehen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidungen (E) mit einem Hinterschneidungsradius R 2 und einer Hinterschneidungsmittelachse (O′) hergestellt wird, die um eine Distanz b in Richtung vom Backenhinterkantenbereich weg von der Gewindemittelachse (O) versetzt liegt, wobei für den Hinterschneidungsradius R 2 und die Distanz b folgende Beziehungen gelten: R 2=(75 . . . 1,5) R 1b=(0,2 . . . 0,5) R 2wobei R 1 der Gewindeaußenradius ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidungsmittelachse (O′) mit der Distanz b von der Gewindemittelachse (O) entfernt durch die Winkelhalbierende (BS) eines Achsenkreuzes (X, Y) verlaufend gelegt wird, dessen Schnittpunkt auf der Gewindemittelachse liegt und dessen eine Achse (Y) den Backenquerschnitt mittig teilt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Hinterschneidungen (E) ein sich entgegen der Drehrichtung verjüngender Spalt zwischen dem Backengewindeprofil und dem Stiftschraubengewindeprofil im Backenvorderkantenbereich hergestellt wird.