EP0969948B1

EP0969948B1 - Schrauberelement

Info

Publication number: EP0969948B1
Application number: EP98913550A
Authority: EP
Inventors: Helmut Österle; Norbert Köppel; Felix Scheiwiller; Peter Kouwenhoven
Original assignee: SFS Intec Holding AG
Current assignee: SFS Group International AG
Priority date: 1997-03-26
Filing date: 1998-02-16
Publication date: 2003-08-06
Anticipated expiration: 2018-02-16
Also published as: AU745719B2; PL335442A1; DE59809212D1; NZ500450A; EA001019B1; BR9808420A; CZ318199A3; EP0969948A1; US20010025553A1; NO994668L; US6539826B2; CZ289946B6; SK111699A3; JP2000510057A; NO310857B1; DE19712783C2; CN1111469C; DE19712783A1; IL131989A0; CN1251064A

Description

Die Erfindung betrifft ein Schrauberelement zur Halterung und zum Drehantrieb eines Befestigers mit mehreren in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Baken zum Erfassen des Befestigers, wobei die Backen in eine hülsenartige Halterung eingreifen und im Zusammenwirken mit dieser Halterung in einer ersten Endstellung zum Halten des Befestigers in radialer Richtung auseinander drückbar sind und in einer zweiten Endstellung bei axialer und/oder radialer Krafteinwirkung durch formschlüssige Einwirkung der Halterung in radialer Richtung zwangsweise gegeneinander drückbar sind.

Solche Schrauberelemente sind in verschiedenen Ausführungsvarianten bekannt geworden. In der Regel weisen solche Schrauberelemente eine Ausnehmung zur Aufnahme des Befestigerkopfes auf, wobei die Ausnehmung in axialer Richtung gesehen querschnittsmäßig auf den Querschnitt des Befestigerkopfes angepaßt ist, damit das Drehmoment beim Eindrehen des Befestigers übertragen werden kann. Ein Befestiger ist demnach mit seinem Kopf in der Ausnehmung in einem solchen Schrauberelement in axialer Richtung geführt. Durch zusätzliche Anordnung von federnden Stiften oder Kugeln kann beispielsweise verhindert werden, daß sich der Kopf eines Befestigers nach dem Einsetzen in das Schrauberelement selbsttätig herauslöst. Es ist also zumindest vorübergehend eine Verliersicherung gewährleistet. Wenn aber ein solcher Befestiger in ein entsprechendes Werkstück eingetrieben werden soll, dann bedarf es auch einer axialen Kraftübertragung, so daß in einem Schrauberelement wieder entsprechende Anschlagelemente vorgesehen sein müssen, um eine Bewegungsbegrenzung in Richtung zum Schrauberelement hin zu bewirken. Da der Durchmesser des mit einem Gewinde versehenen Schaftes des Befestigers normalerweise wesentlich kleiner ist als der Durchmesser des Befestigerkopfes, muß in der Regel sogar eine Zentrierung für den Schaft geschaffen werden, um überhaupt ein ordnungsgemäßes Ansetzen des Befestigers bewerkstelligen zu können.

Es ist auch eine Handhabevorrichtung für einen Bohrvorgang bekannt (FR 15.845 E), bei welcher das freie Ende eines Bohrerschaftes eingespannt werden soll, um einen Drehantrieb bewirken und den Bohrer entsprechend halten zu können. Zwischen die verschwenkbaren Backen und das freie Ende des Bohrerschaftes sind zusätzliche Halteteile eingesetzt. Zum Festspannen des Bohrers zwischen den Backen muss ein Rad verdreht werden, wodurch eine Schraubenspindel in axialer Richtung verschoben wird. Durch das Zurückziehen eines Mittelteiles werden die Backen im rückwärtigen Bereich auseinandergedrückt, so dass sie im vorderen, frei auskragenden Bereich gegeneinander gepresst werden. Eine solche Konstruktion ist eventuell dann einsetzbar, wenn für eine Vielzahl herzustellender Bohrungen ein Bohrer eingespannt werden soll, nicht aber, wenn der Reihe nach eine Vielzahl von Schrauben eingedreht werden müssen.

Weiters ist eine Anordnung zur Halterung eines Gewindebolzens bekannt (US 2 434 354 A) die dem Oberbegriff der Anspruchs 1 entspricht. Bei dieser Konstruktion ist keine Möglichkeit gegeben, einen Befestigerkopf form- und/oder kraftschlüssig aufnehmen zu können und dann auch noch einen ordnungsgemässen Drehantrieb zu bewirken. Ein Drehantrieb mit einer solchen Konstruktion ist nur möglich, wenn entweder das gesamte Gewinde von den Backen erfasst wir, so dass der Gewindebolzen nicht mehr weiter in die Backen hineingedreht werden kann, oder aber dann, wenn zwischen den Backen eine Art Anschlag für den Gewindebolzen vorhanden ist.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, ein Schrauberelement der eingangs genannten Art zu schaffen, welches einen Befestigerkopf oder Abschnitte eines Befestigerkopfes beim Setzen eines Befestigers in axialer Richtung gesichert und in radialer Richtung hintergreifend schnell erfasst und festhält, und zwar bis zum endgültigen Festziehen des Befestigers.

Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß am freien Endbereich der Backen Einschnitte oder Ausnehmungen zur form- und/oder kraftschlüssigen Aufnahme eines am Befestiger angeordneten Befestigerkopfes ausgebildet sind, und daß am freien Ende der Backen an die Einschnitte oder Ausnehmungen anschließend zur Mittelachse hin oder von derselben weg gerichtet auskragende, greiferartige Teile zum zusätzlichen form- und/oder kraftschlüssigen, bis zum endgültigen Eindrehen des Befestigers wirksamen Erfassen von Abschnitten des Befestigerkopfes ausgebildet sind, und dass an der Innenseite der Halterung und/oder an der Außenoberfläche der Backen zur Mittelachse spitzwinklig verlaufende Auflaufflächen ausgebildet sind, wobei die Backen durch axiales Eindrücken in die Halterung infolge der Auflaufflächen selbsttätig gegeneinander drückbar sind.

Mit dem erfindungsgemäßen Schrauberelement sind die einzusetzenden Befestiger im Bereich des Befestigerkopfes derart einspannbar, daß sie in axialer Richtung. nicht mehr bewegt werden können, daß sie während des ganzen Setzvorganges in Achsrichtung mit dem Schrauberelement ausgerichtet bleiben und somit ein optimaler Antrieb eines Eindrehwerkzeuges ermöglicht wird. Infolge des radialen Zusammendrückens von entsprechenden Backen kann nicht nur der Befestigerkopf exakt erfaßt werden, sondern auch ein entsprechendes Hintergreifen des Befestigerkopfes ist möglich, ohne daß zusätzliche Anschlagelemente und federnd zurückspringende Bolzen oder Kugeln benötigt werden.

Durch die Erfindung kann mit einfachen Mitteln das zwangsweise Schließen der Backen bewirkt werden, und zwar allein durch axiales Eindrücken des Befestigers, wobei der Befestigerkopf entsprechend auf die Backen einwirkt. Wenn dann beim Setzvorgang noch zusätzlich axialer Druck vom Eindrehwerkzeug her dazu kommt, bewirken die spitzwinklig verlaufenden Auflaufflächen eine zusätzliche radiale Kraftkomponente, so daß der Befestigerkopf beim Setzvorgang des Befestigers noch kraftvoller eingespannt wird.

Um eine besonders gute Ausrichtung zwischen Schrauberelement und Befestiger zu bewirken und ein exaktes Einspannen des Befestigerkopfes zu ermöglichen, wird vorgesehen, daß die Einschnitte oder Ausnehmungen an den Backen zumindest annähernd dem Querschnitt des Randbereiches des zu erfassenden Befestigerkopfes oder eines an diesem ausgebildeten Bundes entsprechen. Das Schrauberelement kann bzw. die Backen desselben können an einen besonders ausgebildeten Befestiger angepaßt werden, so daß für einen bestimmten Einsatzfall ein ganz spezielles Schrauberelement zur Verfügung steht, mit welchem die Befestiger auch optimal gesetzt werden können.

Um bei einem Bohrvorgang, bei einem Gewindeformvorgang oder einfach beim Eindrehen eines Befestigers auch eine ordnungsgemäße Übertragung des Drehmomentes zu bewerkstelligen, wird vorgeschlagen, daß an den Backen im Bereich der Einschnitte oder Ausnehmungen oder in Achsrichtung versetzt an diese anschließend oder aber an den greiferartigen Teilen Öffnungen oder Profilierungen zum Angriff an dem Befestigerkopf bzw. an Abschnitten desselben vorgesehen sind. Somit wird neben den formschlüssigen Halterungen durch die Backen zusätzlich eine optimale Übertragung des Drehmomentes bewirkt, indem nämlich gerade in den betreffenden Bereichen der Backen Ausbildungen eines Werkzeuges vorgesehen werden.

In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, daß die Backen in Richtung ihrer Öffnungsstellung federbelastet ausgeführt sind. Damit befinden sich die Backen in der Öffnungsstellung immer in der auseinander geschwenkten Stellung, so daß keinerlei Probleme mit dem Einsetzen des nächsten Befestigers auftreten.

Um sicherzustellen, daß die Backen bis unmittelbar zum fertigen Setzen eines Befestigers nicht auf der Oberfläche des Werkstückes zum Eingriff kommen, ist vorgesehen, daß die Dicke der greiferartigen Teile in Achsrichtung des Schrauberelementes gesehen kleiner ist als die axiale Länge eines Abschnittes an einem Befestigerkopf, der schaftseitig an einen umlaufend am Befestigerkopf ausgebildeten Bund anschließt. Der unterste Abschluß der Backen und somit der greiferartigen Teile befindet sich daher immer noch mit entsprechendem Abstand von der Oberfläche des Werkstückes, so daß der Befestigerkopf bis zum unmittelbaren endgültigen Setzen festgehalten werden kann, ohne daß die Werkstückoberfläche zerkratzt wird.

Damit eine einwandfreie Kraftübertragung stattfinden kann, ist es vorteilhaft, wenn sowohl an der Halterung als auch an den Backen spitzwinklig verlaufende Auflaufflächen vorgesehen sind.

Bei einer besonderen konstruktiven Variante ist weiter vorgesehen, daß die Backen an ihren in die hülsenartige Halterung hineinragenden Enden radial nach innen gerichtete Nocken aufweisen, welche in eine radial umlaufende Nut eines im Schrauberelement axial verschiebbar und in verschiedenen Einraststellungen fixierbaren Bolzens eingreifen, wobei dieser Bolzen durch axiale Druck- und/oder Zugeinwirkung auf die Backen zusammen mit diesen verstellbar ist. Die Backen werden dadurch nicht nur in axialer Richtung gesichert und somit unverlierbar gehalten, sondem können dadurch im Zusammenwirken mit dem Bolzen auch in eine konkrete Endöffnungsstellung und Endschließstellung gebracht werden. Da die Backen in ihrer einen Endstellung in der Schließstellung verbleiben, kann der Befestigerkopf nach dem Einsetzen zwischen den Backen auch bei einer Montage nach unten hin nicht wieder herausfallen. Gerade in diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß der Bolzen zumindest in den beiden Endstellungen der Backen einrastbar fixiert ist.

Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, daß der Bolzen zumindest zwei durch umlaufende Nuten gebildete Einraststellen aufweist, wobei an der hülsenartigen Halterung ein federbelasteter Stift oder eine Kugel gehalten ist, welcher bzw. welche in die entsprechende umlaufende Nut eingreift. Es werden dadurch sichere Raststellen geschaffen, die ein ungewolltes Verstellen der Backen in der Öffnungsstellung und in der Schließstellung verhindern.

Zur Erzielung eines optimalen Zusammenwirkens zwischen dem Bolzen und den formund/oder kraftschlüssig mit dem Bolzen zusammenwirkenden Backen wird vorgeschlagen, daß der Bolzen an seinem an die Nut zum Eingriff der an den Backen ausgebildeten Nocken anschließenden Abschnitt dem Innenquerschnitt der Backen in geschlossenem Zustand angepaßt ist, wobei der Übergang zwischen der Nut und dem Endteil des Bolzens und die korrespondierenden Bereiche der Backen kugelabschnittförmig ausgeführt sind. Damit ist nicht nur eine exakte Führung zwischen dem Bolzen und den Backen, sondern auch eine exakte Verschwenkmöglichkeit gewährleistet, ohne daß es zu Verkantungen und somit zu Betriebsstörungen beim Schrauberelement kommen kann.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion eines Schrauberelementes ergeben sich noch weitere technische Möglichkeiten. So ist es bei einer besonderen Ausgestaltung möglich, daß im Zentrum zwischen den Backen ein Werkzeug für einen Innenangriff ausgebildet ist. In einem solchen Falle werden die Backen praktisch nur zum Festhalten und zum axialen Ausrichten des Befestigers benötigt, wogegen der Antrieb zum Eindrehen über einen Innenangriff erfolgen kann. Bei einer solchen Konstruktion ist es von besonderem Vorteil, wenn das Werkzeug für einen Innenangriff am freien Ende des in der hülsenförmigen Halterung verschiebbaren Bolzens ausgebildet bzw. angeordnet ist. Dieser Bolzen verschiebt sich zusammen mit den Backen und nimmt bezüglich der Backen immer die gleiche axiale Lage ein, so daß es sehr einfach ist, das freie Ende dieses Bolzens mit dem entsprechenden Innenangriff auszustatten. Da der Befestigerkopf in axialer Richtung festgehalten wird, kann auch der Innenangriff nicht aus der entsprechenden Ausnehmung am Befestigerkopf herausgedrückt werden. Dadurch kann ein relativ hohes Drehmoment übertragen werden, auch wenn das Maß des axialen Eingriffes des Innenangriffes relativ klein ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante wird vorgeschlagen, daß die Backen durch einen in eine Nut am Außenumfang der Backen im Bereich der nach innen abstehenden Nocken eingelegten O-Ring federnd gegeneinander gedrückt sind, so daß die Backen in ihrer aus der Halterung herausgeführten Stellung in die Öffnungsstellung auseinander gedrückt sind. Damit wird eine konstruktiv sehr einfache Variante geschaffen, welche einerseits die federnde Wirkung hervorruft und andererseits eine entsprechende Halterung der Backen gegenüber dem Bolzen herstellt.

Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß zwischen den Backen im Bereich ihrer freien Enden Druckfedern eingesetzt sind, so daß die Backen in ihrer aus der Halterung herausgeführten Stellung in die Öffnungsstellung auseinander gedrückt sind. Durch diese Maßnahmen wird praktisch die gleiche Wirkung erzielt, da bei beiden Ausführungen erreicht werden soll, daß die in die Halterung hineinragenden Enden der Backen bzw. deren Nocken ständig an dem Bolzen angepreßt bleiben.

Zur Bewirkung einer optimalen Halterung eines eingesetzten Befestigerkopfes wird vorgeschlagen, daß die greiferartigen Teile jeweils über den ganzen Sektorbereich der Backen geführt sind. Es ist also eine möglichst umfassende Halterung am Umfang des Befestigerkopfes gewährleistet. Eine optimale und sehr einfache Konstruktion ist ferner dann gegeben, wenn zwei annähernd über einen Winkelbereich von 180° geführte Backen vorgesehen sind.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale und besondere Vorteile werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: einen Schnitt durch ein Schrauberelement, wobei die Backen in geschlossenem Zustand dargestellt sind;
Fig. 2: das gleiche Schrauberelement, ebenfalls in einem Längsschnitt dargestellt, wobei sich die Backen in ihrer Öffnungsstellung befinden;
Fig. 3: eine Ansicht eines Befestigers, welcher mit einem erfindungsgemäßen Schrauberelement gesetzt werden kann;
Fig. 4 und Fig. 6 bis Fig. 9: jeweils Längsschnitte durch ein Schrauberelement gemäß den Fig. 1 und 2 mit einem eingesetzten Befestiger, wobei verschiedene Stellungen der Backen innerhalb des Schrauberelementes aufgezeigt sind;
Fig. 5 und Fig. 10: Schnitte nach den Linien V-V bzw. X-X in den Fig. 4 und 9;
Fig. 11: ein Schrauberelement gemäß einer anderen Ausführungsvariante, wobei gegenüber der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 lediglich die Federmittel zur Halterung in der Öffnungsstellung geändert sind.

Das Schrauberelement 1 gemäß den Fig. 1 und 2 besteht im wesentlichen aus einer hülsenartigen Halterung 2 und zwei Backen 3 und 4 und dient zur Aufnahme eines Befestigerkopfes 5 und zur Halterung desselben bzw. zum Antrieb desselben und somit zum Eindrehen eines Befestigers 6. Der Befestiger 6 ist mit einem entsprechenden Schaft 7 und einem Gewinde 8 versehen und kann gegebenenfalls auch mit einem Bohrteil 9 ausgestattet sein. Der Befestigerkopf 5 weist einen Bund 10 auf, welcher um die Länge B von der Auflagefläche 11 des Kopfes beabstandet ist. Beim hier gezeigten Beispiel eines Befestigers ist unterhalb des Bundes 10 ein Abschnitt 12 vorgesehen, welcher in den Abmessungen kleiner ist als der Bund 10 und von diesem praktisch zur Gänze abgedeckt wird. Der Abschnitt 12 ist mit einem Werkzeugangriff 13 versehen, hier beispielsweise mit einem Sechskant.

Mit dem erfindungsgemäßen Schrauberelement 1 soll nun eine Möglichkeit geschaffen werden, einen Befestiger 6 während eines Bohr- und/oder Gewindeformvorganges und/oder während eines Eindrehvorganges fest und axial ausgerichtet zu halten und das entsprechende Drehmoment vom Schrauberelement auf den Befestiger 6 zu übertragen.

Wie bereits erwähnt, sind zwei Backen 3 und 4 vorhanden, wobei im Rahmen der Erfindung auch mehrere in Umfangsrichtung aufeinander folgende Backen zum Erfassen des Befestigerkopfes 5 vorgesehen sein können. Die Backen 3, 4 greifen in die hülsenartige Halterung 2 ein und sind im Zusammenwirken mit derselben schließbar bzw. auseinander drückbar.

Die Backen 3, 4 sind in ihrer einen Endstellung (Fig. 2) zum Einsetzen eines Befestigerkopfes 5 in radialer Richtung auseinander drückbar. Bei axialer Krafteinwirkung auf die Backen 3, 4 in Pfeilrichtung 14 wird durch die formschlüssige Einwirkung zwischen Halterung 2 und Backen 3, 4 erreicht, daß die Backen 3, 4 in radialer Richtung zwangsweise gegeneinander gedrückt werden (Stellung gemäß Fig. 1). Am freien Endbereich der Backen 3, 4 sind Einschnitte 15, 16 vorgesehen, mit welchen die form- und/oder kraftschlüssige Aufnahme eines Befestigerkopfes 5 oder aber von Abschnitten eines Befestigerkopfes bewirkt werden kann. Bei der speziellen Schraube nach Fig. 3 wird nur der den Bund 10 bildende Abschnitt des Befestigerkopfes 5 in den Einschnitten 15, 16 der Backen 3, 4 aufgenommen. An die Einschnitte oder entsprechende Ausnehmungen anderer Form schließen am freien Ende der Backen 3, 4 zur Mittelachse hin gerichtet auskragende, greiferartige Teile 17, 18 an, um dadurch eine Möglichkeit zu schaffen, den Befestigerkopf 5 bzw. Abschnitte desselben, z.B. den Bund 10, form- und/oder kraftschlüssig zu hintergreifen.

Die Einschnitte 15, 16 an den Backen 3, 4 entsprechen zumindest annähernd dem Querschnitt des Randbereiches des zu erfassenden Befestigerkopfes 5 bzw. des an diesem ausgebildeten Bundes 10. An den greiferartigen Teilen 17, 18 sind Ausbildungen 19, 20 eines Werkzeuges vorgesehen, zum Angriff an dem Befestigerkopf 5 bzw. dem Werkzeugangriff 13 im Bereich des Abschnittes 12.

Wie in diesem Zusammenhang den Fig. 4 und 5 entommen werden kann, wird der Befestigerkopf 5 in der Stellung des Schrauberelementes 1, wie sie auch in Fig. 1 dargestellt ist, fest zwischen den beiden Backen 3 und 4 eingespannt, wobei die greiferartigen Teile 17, 18 den Bund 10 hintergreifen bzw. untergreifen und sich mit diesen greiferartigen Teilen an dem Werkzeugangriff 13 des Befestigerkopfes 5 abstützen. In dieser so eingespannten Form kann der Befestiger 6 bis zum endgültigen Eindrehen in das Werkstück durch das Schrauberelement eingespannt gehalten werden, da auch die einen Teil des Befestigerkopfes 5 untergreifenden greiferartigen Teile 17, 18 nicht auf der Werkstückoberfläche zur Anlage kommen können. Wenn dann nach dem Setzen des Befestigers 5 das Schrauberelement 1 in Pfeilrichtung 21 von dem Befestiger 6 bzw. vom Befestigerkopf 5 weggezogen wird, werden die Backen 3, 4 aus der Halterung 2 herausgezogen und kommen schließlich in eine Stellung, wie sie in den Fig. 9 und 10 dargestellt ist. In dieser Stellung sind die beiden Backen 3 und 4 soweit in ihre Öffnungsstellung auseinander gedrückt, daß der Befestigerkopf 5 freigegeben wird. Jetzt kann das Schrauberelement nach oben hin in Pfeilrichtung 21 abgehoben werden und ist somit für die Aufnahme des nächsten Befestiger 6, welcher lediglich mit dem Befestigerkopf 5 voran in das Schrauberelement eingedrückt werden muß, vorbereitet. Durch die axiale Belastung auf die Backen 3, 4 werden diese in die Halterung 2 hineingeschoben, so daß die Backen 3, 4 schließlich in die Schließstellung gelangen, in welcher der Befestigerkopf 5 festgehalten wird.

Die Backen 3, 4 sind also durch eine Axialbewegung in der hülsenartigen Halterung 2 formund/oder kraftschlüssig in ihre Schließ- bzw. Öffnungsstellung verschwenkbar. Am einfachsten ist die Ausführung dann, wenn in der Schließstellung eine formschlüssige Halterung erzielt und in der Öffnungsstellung neben dem Formschluß durch eine entsprechende Feder auch ein Kraftschluß vorgesehen wird. Die Backen 3, 4 sind daher in Richtung ihrer öffnungsstellung zweckmäßig federbelastet ausgeführt, wobei die Backen 3, 4 bei den Beispielen nach den Fig. 1 und 2 durch einen in eine Nut am Außenumfang der Backen 3, 4 eingelegten O-Ring 22 federnd gegeneinander gedrückt werden, und zwar im Bereich ihrer in die Halterung 2 hineinragenden Enden. Dadurch wird bewirkt, daß die Backen mit ihren über die Halterung herausstehenden Enden in die Öffnungsstellung auseinander gedrückt werden.

Der einzige Unterschied zwischen der Ausführungsform nach Fig. 11 und der Ausführungsvariante nach den Fig. 1 und 2 liegt darin, daß zwischen den Backen, im Bereich ihrer freien Enden, Druckfedern 23 eingesetzt sind, so daß die Backen in ihrer aus der Halterung 2 herausgeführten Stellung in die Öffnungsstellung auseinander gedrückt werden.

An der Innenseite der Halterung 2 und an der Außenseite der Backen 3, 4 sind spitzwinklig zur Mittelachse 24 des Schrauberelementes verlaufende Auflaufflächen 25, 26 vorgesehen, so daß die Backen 3, 4 beim axialen Eindrücken derselben in Pfeilrichtung 14 gegeneinander gedrückt werden. Zweckmäßigerweise werden sowohl an der Halterung 2 als auch an den Backen 3, 4 entsprechende Auflaufflächen 25, 26 vorgesehen. Es wäre aber auch denkbar, lediglich an der Halterung 2 oder aber an den Backen 3, 4 entsprechende spitzwinklige Auflaufflächen auszuführen. Für eine ordnungsgemäße und störungsfreie Funktion ist es aber sinnvoll, korrespondierend an beiden einander zugewandten Bereichen entsprechende Auflaufflächen auszubilden.

Die Backen 3, 4 weisen an ihren in die hülsenartige Halterung 2 hineinragenden Enden radial nach innen gerichtete Nocken 27, 28 auf, welche in eine radial umlaufende Nut 29 eines im Schrauberelement 1 axial verschiebbaren Bolzens 30 eingreifen. Der Bolzen 30 ist an seinem an die Nut 29 zum Eingriff der Nocken 27, 28 anschließenden Abschnitt 31 dem Innenquerschnitt der Backen 3, 4 in geschlossenem Zustand angepaßt. Der den Übergang zwischen der Nut 29 und dem Endteil 32 des Bolzens 30 bildende Abschnitt 31 ist vorteilhaft kugelabschnittförmig ausgeführt, wobei auch die Innenbereiche der Backen 3, 4 korrespondierend ausgestaltet sind. Somit wird zwischen dem Bolzen 30 und den Backen 3, 4 praktisch eine Art Kugelpfannen- und Kugelverbindung geschaffen, so daß Bolzen und Backen in optimaler Weise aufeinander gleiten können und eine optimale Verschwenkbarkeit von der Schließstellung der Backen 3, 4 in die Öffnungsstellung derselben gewährleistet ist.

Durch eine entsprechende axiale Druck- und/oder Zugeinwirkung auf die Backen 3, 4 wird der Bolzen 30 zusammen mit den Backen in Richtung der Achse 24 verstellt. Der Bolzen 30 weist an seinem in die Halterung 2 hineinragenden Ende umlaufende Nuten 33 und 34 auf, in welche ein beispielsweise durch einen O-Ring 35 federbelasteter Stift 36 oder eine entsprechende Kugel eingreifen kann. Der federbelastete Stift 36 greift somit zumindest im Bereich der beiden Endstellungen des Bolzens 30 in eine der Nuten 33 bzw. 34 ein, so daß zusätzlich noch eine kraftschlüssige Halterung des Bolzens 30 und somit der Backen in den beiden Endstellungen gewährleistet ist. Anstelle eines federbelasteten Stiftes 36 könnten natürlich auch entsprechend federbelastete Kugeln oder dergleichen vorgesehen werden, welche in die entsprechend umlaufende Nut 33 bzw. 34 eingreifen.

Am freien Ende weist der Bolzen 30 einen umlaufenden Bund 37 auf, welcher im Durchmesser größer ist als der die beiden Nuten 33 und 34 aufweisende Abschnitt des Bolzens 30. In der Halterung 2 ist eine Kugel 38, welche teilweise in den Bereich der Bohrung 39 in der Halterung 2 hineinragt und somit ein gänzliches Herausziehen des Bolzens 30 verhindert, gegen axiales Verschieben gesichert gehalten. Der umlaufende Bund 37 wird durch die in die Bohrung 39 hineinragende Kugel 38 an einer weiteren Verstellung gehindert.

Wenn aber eine die hülsenartige Halterung 2 übergreifende Hülse 40 entgegen der Kraft einer Schraubenfeder 41 hochgezogen wird, wird auch die Kugel 38 in gewissem Ausmaß freigegeben, so daß der Bolzen 30 zur Gänze aus der Bohrung 39 herausgezogen werden kann. Es ist dadurch auch leicht möglich, die Backen 3, 4 und den Bolzen 30 auszuwechseln bzw. auch für andere Zwecke zu demontieren und wieder zu montieren.

Die greiferartigen Teile 17, 18 sind zweckmäßig über den ganzen Sektorbereich der Backen 3, 4 geführt. Es ist aber durchaus denkbar, hier nur einzelne vorspringende Teile bzw. Stege, welche die greiferartigen Teile 17, 18 bilden, vorzusehen. Anstelle der in Richtung der Mittelachse hin gerichtet auskragenden, greiferartigen Teile 17, 18 wäre es auch möglich, von der Mittelachse wegführende Öffnungen oder Profilierungen vorzusehen, wenn entsprechend ausgestaltete Befestiger 6 bzw. entsprechend ausgeführte Befestigerköpfe 5 erfaßt werden sollen. Diesfalls wären dann an den Befestigerköpfen 5 entsprechend vorspringende Erhebungen, Zapfen oder dergleichen vorhanden. Denkbar wäre es ebenfalls, daß die Erhebungen, Zapfen oder dergleichen über den Umfang eines Bundes 10 am Befestigerkopf 5 vorstehen.

In der vorstehenden Beschreibung wurde erwähnt, daß an den greiferartigen Teilen 17, 18 bzw. an entsprechenden Öffnungen oder Profilierungen Ausbildungen eines Werkzeugangriffes vorgesehen sind. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, solche Ausbildungen eines Werkzeugangriffes im Bereich der Einschnitte 15, 16, Ausnehmungen oder dergleichen oder aber in Achsrichtung versetzt an diese anschließend auszubilden. Natürlich ist es auch denkbar, in axialer Richtung gesehen an den Backen zwei oder mehrere Einschnitte 15, 16 vorzusehen, sollte ein Befestigerkopf 5 beispielsweise zwei oder mehrere in Achsrichtung mit Abstand aufeinander folgende Bünde 10 aufweisen.

In diesem Zusammenhang wäre es weiter denkbar, daß die greiferartigen Teile bzw. entsprechend zur Mittelachse hin gerichtete Zapfen oder von dieser Mittelachse wegführende Öffnungen oder Profilierungen direkt im Bereich der Einschnitte 15, 16 vorgesehen sind, so daß dann auch Befestiger 6 an dem Befestigerkopf 5 gehalten werden können, welche lediglich eine Art Bund 10, an welchem direkt Vorsprünge oder Vertiefungen bzw. Zapfen und Löcher vorgesehen sind, aufweisen. Bei einer solchen Ausgestaltung würden die Backen dann der Form des Bundes 10 des Befestigerkopfes 5 entsprechen, wobei der Form- und/oder Kraftschluß durch die ineinander eingreifenden Erhebungen bzw. Vorsprünge geschaffen wird. Auch diesfalls ist eine in axialer Richtung gesehen fixierbare Halterung eines Befestigerkopfes 5 in dem Schrauberelement möglich. Wenn die greiferartigen Teile 17, 18 vorhanden sind und diese Teile den Bund 10 eines Befestigerkopfes 5 hintergreifen, dann muß in irgendeiner Form ein entsprechender Abschnitt 12 vorhanden sein, um den durch die Länge B bestimmten Abstand zwischen der Auflage des Befestigerkopfes 5 und dem Beginn des Bundes 10 herzustellen. Hier kann anstelle des Abschnittes 12 natürlich auch eine entsprechende, gegenüber dem Bund 10 im Durchmesser kleinere Unterlegscheibe eingesetzt werden, so daß ein Befestigerkopf auch dann in einem erfindungsgemäßen Schrauberelement eingespannt werden kann.

Gerade bei einer solchen Ausführung, aber auch bei Ausführungen mit einem einstückigen Schraubenkopf wie in Fig. 3 dargestellt, ist es denkbar, zusätzlich zu den den Befestigerkopf 5 haltenden Backen 3, 4 im Zentrum zwischen den Backen 3, 4 ein Werkzeug für einen Innenangriff auszubilden. Dannzumal wäre im Befestigerkopf 5 ein entsprechender Innenangriff ausgebildet, wobei das entsprechende Werkzeug beispielsweise auch am freien Ende des in der hülsenförmigen Halterung 2 verschiebbaren Bolzens 30 ausgebildet bzw. angeordnet werden kann.

In der vorstehenden Beschreibung wurden Ausführungsbeispiele erläutert, bei welchen die Backen 3 und 4 in axialer Richtung in einer hülsenartigen Halterung 2 verschiebbar sind, und zwar von einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung, wobei durch die axiale Verschiebung - gegebenenfalls zusammen mit einem entsprechenden Bolzen 30 - auch die formund/Oder kraftschlüssige Verstellung der Backen 3, 4 erreicht wird. Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch denkbar, die Backen 3, 4 in einer anderen Ausführung einer hülsenartigen Halterung 2 anzuordnen, wobei die Backen 3, 4 dann nicht mehr in axialer Richtung gegenüber der Halterung 2 verschiebbar wären. Die Öffnungsstellung wäre dann allein durch radiale Krafteinwirkung bzw. durch Lösen der radialen Bewegbarkeit der Backen 3, 4 herbeizuführen, bzw. die Backen 3, 4 könnten durch entsprechendes Verdrehen von beispielsweise Hülsenteilen in die Schließstellung gebracht werden. In diesem Zusammenhang wäre es auch denkbar, die Backen 3, 4 gegenüber einem in einen Schrauber einsetzbaren Zapfen 43 axial unverschieblich zu halten, wobei die hülsenartige Halterung 2 dann eben in Pfeilrichtung 14 zurückgezogen werden könnte, um dadurch die Backen 3, 4 in die Öffnungsstellung zu verschwenken. Es sind also in konstruktiver Hinsicht die verschiedenartigsten Ausführungsmöglichkeiten gegeben.

Claims

Schrauberelement zur Halterung und zum Drehantrieb eines Befestigers (6) mit mehreren In Umfangsrichtung aufeinander folgenden Baken (3, 4) zum Erfassen des Befestigers (6), wobei die Backen (3, 4) in eine hülsenartige Halterung (2) eingreifen und im Zusammenwirken mit dieser Halterung (2) in einer ersten Endstellung zum Halten des Befestigers (6) in radialer Richtung auseinander drückbar sind und in einer zweiten Endstellung bei axialer und/oder radialer Krafteinwirkung durch formschlüssige Einwirkung der Halterung (2) in radialer Richtung zwangsweise gegeneinander drückbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Endbereich der Baken (3, 4) Einschnitte (15, 16) oder Ausnehmungen zur form- undloder kraftschlüssigen Aufnahme eines am Befestiger (6) angeordneten Befestigerkopfes (5) ausgebildet sind, und daß am freien Ende der Backen (3, 4) an die Einschnitte (15, 16) oder Ausnehmungen anschließend zur Mittelachse (24) hin oder von derselben weg gerichtet auskragende, greiferartige Teile (17, 18) zum zusätzlichen Form- und/oder kraftschlüssigen, bis zum endgültigen Eindrehen des Befestigers wirksamen Erfassen von Abschnitten des Befestigerkopfes (5) ausgebildet sind, und dass an der Innenseite der Halterung (2) und/oder an der Außenoberfläche der Backen (3, 4) zur Mittelachse (24) spitzwinklig verlaufende Auflaufflächen (25, 26) ausgebildet sind, wobei die Baken (3, 4) durch axiales Eindrücken in die Halterung (2) infolge der Auflaufflächen (25,26) selbsttätig gegeneinander drückbar sind.
Schrauberelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (15, 16) oder Ausnehmunsen an den Backen (3, 4) zumindest annähernd dem Querschnitt des Randbereiches des zu erfassenden Befestigerkopfes (5) oder eines an diesem ausgebildeten Bundes (10) entsprechen.
Schrauberelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Bakken (3, 4) im Bereich der Einschnitte (15, 16) oder Ausnehmungen oder in Achsrichtung versetzt an diese anschließend oder aber an den greiferartigen Teilen (17, 18) Öffnungen oder Profilierungen zum Angriff an dem Befestigerkopf (5) bzw. an Abschnitten desselben vorgesehen sind.
Schrauberelement nach den Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (3, 4) in Richtung ihrer öffnungsstellung federbelastet ausgeführt sind.
Schrauberelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der greiferartigen Teile (17, 18) in Achsrichtung des Schrauberelemehtes (1) gesehen kleiner ist als die axiale Länge (B) eines Abschnittes (12) an einem Befestigerkopf (5), der schaftseitig an einen umlaufend am Befestigerkopf (5) ausgebildeten Bund (10) anschließt.
Schrauberelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl an der Halterung (2) als auch an den Backen (3, 4) spitzwinklig verlaufende Auflaufflächen (25, 26) vorgesehen sind.
Schrauberelement nach Anspruch 1 und einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (3, 4) an ihren in die hülsenartige Halterung (2) hineinragenden Enden radial nach innen gerichtete Nocken (27, 28) aufweisen, welche in eine radial umlaufende Nut (29) eines im Schrauberelement (1) axial verschiebbar und in verschiedenen Einraststellungen fixierbaren Bolzens (30) eingreifen, wobei dieser Bolzen (30) durch axiale Druck- und/oder Zugeinwirkung auf die Backen (3, 4) zusammen mit diesen verstellbar ist.
Schrauberelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (30) zumindest in den beiden Endstellungen der Backen (3, 4) einrastbar fixiert ist.
Schrauberelement nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (30) zumindest zwei durch umlaufende Nuten (33. 34) gebildete Einraststellen aufweist, wobei an der hülsenartigen Halterung (2) ein federbelasteter Stift (36) oder eine Kugel gehalten ist, welcher bzw. welche in die. entsprechende umlaufende Nut (33, 34) eingreift.
Schrauberelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (30) an seinem an die Nut (29) zum Eingriff der an den Backen (3, 4) ausgebildeten Nokken (27, 28) anschließenden Abschnitt (31) dem Innenquerschnitt der Backen (3, 4) in geschlossenem Zustand angepaßt ist, wobei der Übergang zwischen der Nut (29) und dem Endteil (32) des Bolzens (30) und die korrespondierenden Bereiche den Bakken (3, 4) kugelabschnittförmig ausgeführt sind.
Schrauberelement nach Anspruch 1 und einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum zwischen den Backen (3, 4) ein Werkzeug für einen Innenangriff ausgebildet ist.
Schrauberelement nach den Ansprüchen 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug für einen Innenangriff am freien Ende des in der hülsenförmigen Halterung (2) verschiebbaren Bolzens (30) ausgebildet bzw. angeordnet ist.
Schrauberelement nach Anspruch 1 und einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (3, 4) durch einen in eine Nut am Außenumfang der Backen (3, 4) im Bereich der nach innen abstehenden Nocken (27, 28) eingelegten O-Ring (22) federnd gegeneinander gedrückt sind, so daß die Backen (3, 4) in ihrer aus der Halterung herausgeführten Stellung in die öffnungsstellung auseinander gedrückt sind.
Schrauberelement nach Anspruch 1 und einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Backen (3, 4) im Bereich ihrer freien Enden Druckfedern (23) eingesetzt sind, so daß die Backen (3, 4) in ihrer aus der Halterung (2) herausgeführten Stellung in die Öffnungsstellung auseinander gedrückt sind.
Schrauberelement nach Anspruch 1 und einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die greiferartigen Teile (17, 18) jeweils über den ganzen Sektorbereich der Backen (3, 4) geführt sind.
Schrauberelement nach Anspruch 1 und einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei annähernd über einen Winkelbereich von 180° geführte Bakken (3, 4) vorgesehen sind.