EP4739458A1 - System mit schraubvorrichtung, mutter und einem einen gewindebereich aufweisenden schraubteil - Google Patents

Abstract

System mit Schraubvorrichtung, Mutter und einem einen Gewindebereich aufweisenden Schraubteil, wobei die Schraubvorrichtung ein Gehäuseteil aufweist, in welchem ein abtreibendes Verzahnungsteil drehbar gelagert angeordnet ist, wobei das abtreibende Verzahnungsteil eine innenpolygonale Ausnehmung aufweist, in welcher die Mutter aufgenommen und mittels eines Federrings kraftschlüssig gehalten ist, wobei der Federring einen ringförmigen Basisbereich aufweist, an welchem Federbügel axial hervorragen, wobei in Seiten, insbesondere Seitenflächen, der innenpolygonalen Ausnehmung des abtreibenden Verzahnungsteils Axialnuten in das abtreibende Verzahnungsteil eingearbeitet sind, in welche die Federbügel des Federrings hineinragen.

Description

System mit Schraubvorrichtung, Mutter und einem einen Gewindebereich aufweisenden Schraubteil

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein System mit Schraubvorrichtung, Mutter und einem einen Gewindebereich aufweisenden Schraubteil.

Es ist allgemein bekannt, dass eine Mutter auf einen Gewindebereich mittels eines Werkzeugs aufschraubbar ist.

Aus der DD 2 59 168 A1 ist eine automatische Schraubeinrichtung für Schraubfälle mit eingeschränkter Zugänglichkeit bekannt.

Aus der DE 83 09462 U1 ist ein Mehrkantsteckschlüssel bekannt.

Aus der DD 1 44222 A1 ist eine Vorrichtung zum Bereitstellen und Positionieren von Schraubelementen bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Aufschrauben automatisiert sicher ausführbar weiterzubilden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem System nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem System mit Schraubvorrichtung, Mutter und einem einen Gewindebereich aufweisenden Schraubteil, insbesondere Gewindestift oder Bolzen, sind, dass die Schraubvorrichtung ein Gehäuseteil aufweist, in welchem ein abtreibendes Verzahnungsteil drehbar gelagert angeordnet ist, wobei das abtreibende Verzahnungsteil eine innenpolygonale Ausnehmung, insbesondere eine innensechskantförmige Ausnehmung, aufweist, in welcher die Mutter aufgenommen und mittels eines Federrings kraftschlüssig gehalten ist, wobei der Federring einen ringförmigen Basisbereich aufweist, an welchem Federbügel axial hervorragen, insbesondere wobei die Ringachse des Federrings parallel zur axialen Richtung ausgerichtet ist, wobei in insbesondere zwei Seiten, insbesondere Seitenflächen, der innenpolygonalen Ausnehmung des abtreibenden Verzahnungsteils jeweils mindestens zwei Axialnuten in das abtreibende Verzahnungsteil eingearbeitet sind, in welche die Federbügel des Federrings hineinragen, insbesondere wobei die Mutter in bezogen auf die Drehachse des abtreibenden Verzahnungsteils Umfangsrichtung formschlüssig im abtreibenden Verzahnungsteil aufgenommen ist, insbesondere wobei die radiale Richtung, die axiale Richtung und/oder die Umfangsrichtung, auf die Drehachse des abtreibenden Verzahnungsteils bezogen ist.

Von Vorteil ist dabei, dass die Mutter kraftschlüssig gehalten ist und daher für alle räumlichen Ausrichtungen der Schraubvorrichtung verliersicher aufgenommen ist in dem abtreibenden Verzahnungsteil der Schraubvorrichtung. Optional ist auch noch ein Schieber zur zusätzlichen Sicherung verwendbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Federbügel jeweils am Nutboden der jeweiligen Axialnut abgestützt und drücken elastisch gespannt auf die Mutter. Von Vorteil ist dabei, dass jeder Federbügel Federkraft auf die Mutter ausübt und diese bei symmetrischer Anordnung der Federbügel am Umfang zentrisch kraftschlüssig haltbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Federbügel elastisch gespannt und radial zwischen dem abtreibenden Verzahnungsteil und der Mutter angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass die Mutter im abtreibenden Verzahnungsteil kraftschlüssig gehalten ist und trotzdem in Umfangsrichtung formschlüssig im abtreibenden Verzahnungsteil aufgenommen ist. Mittels der Federbügel ist sogar das in Umfangsrichtung auftretende Spiel verringerbar oder verhinderbar. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der jeweilige Federbügel derart gebogen ausgebildet, dass mit zunehmendem axialen Abstand vom Basisbereich der auf die Drehachse des abtreibenden Verzahnungsteils bezogene Radialabstand des Federbügels zunächst monoton zunimmt bis zur Erreichung eines Maximalwerts erreicht und danach monoton abnimmt. Von Vorteil ist dabei, dass die Federbügel flach anliegen und somit eine nur geringe Hertzsche Pressung bewirkbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Federring klipsverbunden mit dem abtreibenden Verzahnungsteil ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine sichere formschlüssige Verbindung in axialer Richtung bereitstellbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ragen am Federring, insbesondere am ringförmigen Basisbereich des Federrings, sich nach radial außen erstreckende Bereiche hervor, welche in an einer Stirnseite des abtreibenden Verzahnungsteils, eingebrachte, in axialer Richtung gerichtete Vertiefungen des abtreibenden Verzahnungsteils hineinragen, insbesondere wobei die Bereiche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind und/oder strahlenförmig angeordnet sind, insbesondere wobei die Bereiche alle den gleichen Radialabstandsbereich überdecken. Von Vorteil ist dabei, dass die radial hervorragenden Bereiche den Federring in axialer Richtung begrenzen, wobei entgegengesetzt zur axialen Richtung die Endbereiche der Federbügel den Federring begrenzen. Von Vorteil ist dabei, dass mittels der radial hervorragenden Bereiche eine axiale Begrenzung für den Federring erreichbar ist. Ein Hineinrutschen des Federrings in das abtreibende Verzahnungsteil ist somit verhinderbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung hintergreift der vom Basisbereich axial abgewandte axiale Endbereich des jeweiligen Federbügels das abtreibende Verzahnungsteil, insbesondere die vom Basisbereich beabstandete Stirnseite des abtreibenden Verzahnungsteils, jeweils, insbesondere wobei das abtreibende Verzahnungsteil als Stirnrad ausgebildet ist, insbesondere wobei der Federring samt Federbügel mit Endbereich und die in Vertiefungen der Stirnseite hineinragenden Bereiche einstückig und/oder einteilig ausgebildet ist, insbesondere als aus Metallblech gefertigtes Stanz-Biegeteil, insbesondere wobei der jeweilige Endbereich am jeweiligen Federbügel in radiale Richtung weisend umgebogen ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Federring formschlüssig gehalten ist am abtreibenden Verzahnungsteil. Hierzu liegen die radial hervorragenden Bereiche an der dem Basisbereich zugewandten Stirnseite des als Stirnrad ausgebildeten abtreibenden Verzahnungsteils an und die Endbereiche an der anderen Stirnseite, also der vom Basisbereich abgewandten Stirnseite des abtreibenden Verzahnungsteils. Von Vorteil ist dabei, dass ein schnelles und einfaches Verbinden ermöglicht ist, indem der Federring nur eingesteckt wird in das abtreibende Verzahnungsteil und sobald eine vorgesehene Einstecktiefe erreicht wird, das Einklipsen des Federrings an dem abtreibenden Verzahnungsteil ausgelöst wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die innenpolygonale Ausnehmung ein Innensechskant ist und die Mutter einen Außensechskantbereich auf. Von Vorteil ist dabei, dass die Mutter in Umfangsrichtung formschlüssig aufnehmbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Mutter aus einem ferromagnetischen Werkstoff, insbesondere Stahl, ausgebildet.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Mutter einen zum Außensechskantbereich einen radial hervorstehenden Kragenbereich auf, insbesondere zur axialen Begrenzung der Mutter, insbesondere wobei der Kragenbereich an den Außensechskantbereich angrenzt, insbesondere wobei die axiale Richtung auf die Drehachse des abtreibenden Verzahnungsteils bezogen ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Mutter beim Aufnehmen in das abtreibende Verzahnungsteil, insbesondere Zahnrad, axial begrenzt ist

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das abtreibende Verzahnungsteil über weitere, miteinander im Eingriff stehende Zahnräder von einem eintreibenden Verzahnungsteil antreibbar, wobei die Zahnräder und das eintreibende Verzahnungsteil in der Schraubvorrichtung drehbar gelagert angeordnet sind, wobei das eintreibende Verzahnungsteil von einem Elektromotor der Schraubvorrichtung antreibbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige Antriebsart verwendbar ist und ein hohes Drehmoment vom eintreibenden zum abtreibenden Verzahnungsteil durchleitbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das abtreibende Verzahnungsteil von einem Zahnriemen antreibbar, welcher von einem in der Schraubvorrichtung drehbar gelagerten eintreibenden Verzahnungsteil antreibbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein einfacher kostengünstiger Antrieb des abtreibenden Verzahnungsteils durch das eintreibende Verzahnungsteil bewirkbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das System einen Roboterarm auf, von welchem die Schraubvorrichtung gehalten ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Schraubvorrichtung in unterschiedlichen räumlichen Ausrichtung einsetzbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die innenpolygonale Ausnehmung durchgehend durch das abtreibende Verzahnungsteil und/oder durch die Schraubvorrichtung ausgebildet. Von Vorteil ist dabei, dass kein Luftpolster dem Einstecken der Mutter entgegenwirkt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die innenpolygonale Ausnehmung von einer durch die Schraubvorrichtung durchgehenden Ausnehmung umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass kein Luftpolster dem Einstecken der Mutter entgegenwirkt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung liegen Seitenflächen der innenpolygonalen Ausnehmung, an welchen keine Axialnuten eingearbeitet sind, an Außenflächen der Mutter an, insbesondere berührend anliegen. Von Vorteil ist dabei, dass ein großes Drehmoment vom abtreibenden Verzahnungsteil an die Mutter weiterleitbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Schraubvorrichtung einen bewegbar angeordneten Schieber auf, der eine Riegellasche aufweist, wobei die Riegellasche in einer ersten Position des Schiebers in Gravitationsrichtung unterhalb der Mutter angeordnet ist, insbesondere sodass die Mutter in Gravitationsrichtung von der Riegellasche begrenzt ist, und die Riegellasche in einer zweiten Position des Schiebers die Mutter nicht begrenzt, insbesondere also die senkrechte Projektion der Mutter in Gravitationsrichtung in eine Ebene, deren Normalenrichtung parallel zur Gravitationsrichtung ausgerichtet ist, beabstandet ist von der senkrechten Projektion der Riegellasche und/oder des Schiebers in diese Ebene. Von Vorteil ist dabei, dass die in der Schraubvorrichtung aufgenommene Mutter mittels der Riegellasche am Herausfallen sicherbar ist. Erst zu Beginn des Schraubverbindens zwischen Mutter und Gewindebereich wird die Riegellasche zurückgezogen und somit die Mutter freigegeben zum Schraubverbinden mit dem Gewindebereich.

Durch die Aufnahme der Mutter in einem Verzahnungsteil ist das außenverzahnte Verzahnungsteil antreibbar durch ein weiteres Zahnrad, welches wiederum von einem Zahnrad angetrieben wird, das direkt oder über andere Zahnräder von einem eintreibenden Verzahnungsteil angetrieben wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die innenpolygonale Ausnehmung ein Innensechskant und die Mutter weist einen Außensechskantbereich auf. Von Vorteil ist dabei, dass ein Formschluss in Umfangsrichtung vorhanden ist und somit die Mutter von der Schraubvorrichtung in Drehbewegung versetzbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Mutter einen zum Außensechskantbereich einen radial hervorstehenden Kragenbereich auf, insbesondere zur axialen Begrenzung der Mutter, insbesondere wobei der Kragenbereich an den Außensechskantbereich angrenzt, insbesondere wobei die axiale Richtung auf die Drehachse des abtreibenden Verzahnungsteils bezogen ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Mutter nur bis zum Anschlag des Kragenbereichs an der Stirnseite des abtreibenden Verzahnungsteils oder bis zum Anschlag des Kragenbereichs an das Gehäuseteil einführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schieber von einem Linearaktor, insbesondere pneumatischen Antrieb, der Schraubvorrichtung antreibbar, insbesondere linear und/oder hin- und her-bewegbar, insbesondere wobei der Linearaktor, insbesondere pneumatische Antrieb, am Gehäuseteil befestigt ist und/oder abgestützt ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Schraubvorrichtung samt Linearaktor kompakt ausbildbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das abtreibende Verzahnungsteil über weitere, miteinander im Eingriff stehende Zahnräder von einem eintreibenden Verzahnungsteil antreibbar, wobei das eintreibende Verzahnungsteil von einem Elektromotor der Schraubvorrichtung antreibbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Antreiben mit einem hohen Drehmoment ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das abtreibende Verzahnungsteil von einem Zahnriemen antreibbar, welcher von einem in der Schraubvorrichtung drehbar gelagerten eintreibenden Verzahnungsteil antreibbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Antreiben einfach und kostengünstig ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das System einen Roboterarm auf, von welchem die Schraubvorrichtung gehalten ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Anschrauben der Mutter in unterschiedlichen Ausrichtungen und Positionen ermöglicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die innenpolygonale Ausnehmung durchgehend durch das abtreibende Verzahnungsteil und/oder durch die Schraubvorrichtung ausgebildet.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist die innenpolygonale Ausnehmung von einer durch die Schraubvorrichtung durchgehenden Ausnehmung umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass beim Einführen der Mutter in die Ausnehmung kein Luftpolster aufgebaut wird, welches das Einführen erschwert.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schieber linear bewegbar angeordnet, wobei am Gehäuseteil eine lineare Führung ausgebildet oder angebracht ist, welche den Schieber linear führt. Von Vorteil ist dabei, dass der Schieber am Gehäuseteil führbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Schieberkonsole mit dem Gehäuseteil verbunden, wobei der Schieber mittels Schieberseitenteilen mit einem Schieberklotz verbunden ist, an welchem der Linearaktor, insbesondere ein Stößel des Linearaktors, abgestützt ist, insbesondere wobei der Schieberklotz einen zylindrischen Vorsprung aufweist, welcher in einem Langloch der Schieberkonsole geführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Schieberkonsole einfach ausführbar ist und zusammen mit dem Gehäuseteil als Führung fungiert. Außerdem ist ein stabiler Schieberklotz vorhanden, in welchen vom Linearaktor, insbesondere pneumatischen Antrieb, Kräfte einleitbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Schieberkonsole eine unrunde Ausnehmung auf, in welche eine entsprechend geformte Erhebung des Gehäuseteils hineinragt, insbesondere zur Erreichung einer spielfreien und passgenauen Verbindung zwischen Schieberkonsole und Schiebervorrichtung. Von Vorteil ist dabei, dass eine steife Verbindung zwischen Gehäuseteil und Schieberkonsole erreichbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schieber relativ zum Gehäuseteil drehbar angeordnet, wobei am Gehäuseteil ein Drehgelenk für den Schieber ausgebildet oder angebracht ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Bauraum des Systems in seitlicher Richtung zwar größer aber dafür in Richtung der Verbindungslinie zwischen eintreibendem und abtreibendem Verzahnungsteil kleiner ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schieber mit den Schieberseitenteilen verschraubt und/oder verstiftet und/oder der Schieberklotz ist mit den Schieberseitenteilen verschraubt und/oder verstiftet. Von Vorteil ist dabei, dass ein stabiler Aufbau erreicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Schieber die Riegellasche auf und zwei seitliche Führungslaschen des Schiebers, welche am Gehäuseteil anliegen und den Schieber in Querrichtung zur Linearbewegung begrenzen, insbesondere und somit führen, insbesondere wobei die Führungslaschen an der Riegellasche mit senkrechtem Biegewinkel abgebogen sind. Von Vorteil ist dabei, dass der Schieber als Stanz-Biegeteil aus einem Metall blech einteilig, insbesondere einstückig, ausführbar ist und die Verschließfunktion sowie die Führungsfunktion unterstützt. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Schieberkonsole als ebenes Stanzblechteil ausgebildet. Von Vorteil ist dabei, dass die Herstellung einfach und kostengünstig ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Linearaktor an der Schieberkonsole befestigt. Von Vorteil ist dabei, dass die Schiebervorrichtung zwar einen länglichen Bauraum benötigt, aber die seitliche Ausdehnung gering haltbar ist.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.

Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:

In der Figur 1 ist eine erste erfindungsgemäße Schraubvorrichtung in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 2 ist eine Schnittansicht der Schraubvorrichtung dargestellt.

In der Figur 3 ist eine Seitenansicht der Schraubvorrichtung dargestellt.

In der Figur 4 ist eine Draufsicht der Schraubvorrichtung dargestellt.

In der Figur 5 ist eine Schrägansicht der explodierten Schraubvorrichtung dargestellt.

In der Figur 6 ist eine zweite Schraubvorrichtung in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 7 ist ein abtreibendes Verzahnungsteil 70 einer dritten Schraubvorrichtung in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 8 ist eine zur Figur 7 gehörige Draufsicht dargestellt.

In der Figur 9 ist eine zur Figur 7 gehörige Schnittansicht dargestellt.

In der Figur 10 ist ein abtreibendes Verzahnungsteil 70 einer vierten Schraubvorrichtung in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 11 ist die Mutter, welche in das abtreibende Verzahnungsteil 70 einsteckbar ist, in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 12 ist ein abtreibendes Verzahnungsteil 70 einer fünften Schraubvorrichtung in Schrägansicht dargestellt, wobei ein Federring 120 in das abtreibende Verzahnungsteil 70 eingeschoben ist.

In der Figur 13 ist eine zur Figur 12 gehörige Draufsicht dargestellt. In der Figur 14 ist eine zur Figur 12 gehörige Schnittansicht dargestellt.

In der Figur 15 ist eine zur Figur 12 gehörige Schrägansicht explodiert dargestellt.

Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, weist die Schraubvorrichtung ein Gehäuseteil 1 auf, auf welchem ein pneumatischer Antrieb 6 angeordnet ist, welcher über einen Stößel 5 einen Schieber 3, der eine Riegellasche 7 aufweist, antreibt, so dass dieser Schieber 3 linear bewegbar ist, insbesondere also hin- und herbewegbar ist.

Im Gehäuseteil 1 ist eine insbesondere durchgehende Ausnehmung ausgebildet, in welcher eine Mutter 2 aufnehmbar ist, wobei die Mutter 2 formschlüssig mit einem abtreibenden Zahnrad der Schraubvorrichtung verbunden ist.

In einer ersten Linearposition des Schiebers 3 sichert die Riegellasche 7 die Mutter 2 formschlüssig, insbesondere gegen Herausfallen aus der Ausnehmung des Gehäuseteils 1. Insbesondere ist die Riegellasche 7 hierzu unterhalb der Ausnehmung angeordnet

In einer zweiten Linearposition des Schiebers 3 ist die Riegellasche 7 von der Ausnehmung zurückgezogen und somit ist die Mutter 2 nicht gegen Herausfallen gesichert. Daher beginnt die Mutter 2 sich nach unten zu bewegen und kann somit auf einen unterhalb der Ausnehmung angeordneten Gewindebereich eines Schraubteils, wie Gewindestiftes oder Schraube, aufgeschraubt werden, indem das abtreibende Verzahnungsteil angetrieben wird.

Hierzu sind innerhalb des Gehäuseteils Zahnräder drehbar gelagert angeordnet und miteinander im Eingriff, wobei ein erstes der Zahnräder mit dem eintreibenden Verzahnungsteils 8, insbesondere Zahnrad, im Eingriff ist und ein letztes der Zahnräder mit dem abtreibenden Verzahnungsteil, in welchem die Mutter 2 in Umfangsrichtung formschlüssig aufgenommen ist.

Mittels eines antreibenden Elektromotors, welcher in den Figuren nicht gezeigt ist, ist das eintreibende Verzahnungsteil 8 in Drehbewegung versetzbar und somit auch das abtreibende Verzahnungsteil. Die auf den Gewindebereich aufgesetzte und von dem abtreibenden Verzahnungsteil 8 angetriebene Mutter 2 wird somit vom abtreibenden Verzahnungsteil in Drehbewegung versetzt und dadurch auf den Gewindebereich aufgeschraubt.

Die Schraubvorrichtung ist von einem Roboterarm haltbar und bewegbar. Somit sind Schraubverbindungen vollautomatisch betätigbar.

Der Schieber 3 ist auf der von dem pneumatischen Antrieb abgewandten Seite des Gehäuseteils 1 anordenbar.

Der vom Schieber 3 in Richtung der Linearachse überdeckte Bereich überlappt mit dem von dem pneumatischen Antrieb in Richtung der Linearachse überdeckten Bereich.

Bei dem in den Figuren 3 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1 und 2 der pneumatische Antrieb in Richtung der Linearachse beabstandet von der Riegellasche 7.

Der Schieber 3 ist hierbei mittels zweier Seitenteile 32, welche den Schieber 3 mit einem Schieberklotz 30 verbinden, mit der Schieberkonsole 31 verbunden, wobei der Schieber in Richtung der Linearachse bewegbar ist.

Die Schiebekonsole 31 ist am Gehäuseteil 1 befestigt, insbesondere von unten, also auf der vom eintreibenden Verzahnungsteil abgewandten Seite des Gehäuseteil 1.

Der Schieber weist die beiden Seitenteile 32, den Schieberklotz 30 und die Riegellasche 7, insbesondere Schieberklinge, auf, insbesondere wobei diese Teile miteinander verschraubt und verstiftet sind.

Die Schieberkonsole 31 weist ein unrundes durchgehendes Loch auf, in welches ein entsprechend geformter Vorsprung des Gehäuseteils 1 hineinragt, so dass das Gehäuseteil 1 mit der Schierbkonsole zumindest in Richtung der Linearachse formschlüssig verbunden ist. Ein am Schieberklotz hervorragender Zapfen ragt in ein Langloch der Schieberkonsole 31 hinein, sodass der Schieber in Richtung der Linearachse, also Schieberichtung, von der Schieberkonsole 31 geführt ist.

Die Schieberkonsole 31 weist einen schmalen Bereich auf, in welchem das unrunde Loch angeordnet ist und einen breiten Bereich, auf dem ein Linearaktor, wie Pneumatischer Antrieb oder dergleichen, aufmontiert ist. Der Linearaktor ist mit dem bewegbar angeordneten Schieberklotz 30 verbunden und an der Schieberkonsole 31 abgestützt. Somit ist der Schieber hin- und herbewegbar angeordnet.

Das Langloch überlappt sowohl mit dem schmalen als auch mit dem breiten Bereich der Schieberkonsole 31.

Wenn der Schieber nach vorne, also in Richtung von der breiten Seite zur Schmalen Seite, bewegt wird, wird die Mutter 2 gesichert und erst vor dem Aufschrauben auf den Gewindebereich durch Bewegung des Schiebers nach hinten freigegeben.

Wie in Figur 6 dargestellt, ist bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Schieber 60 über ein Drehgelenk 62 am Gehäuseteil 1 drehbar angeordnet. Die Riegellasche 61 des Schiebers 60 ist somit durch eine Drehbewegung zur Sicherung der Mutter 2 bewegbar angeordnet.

Der Antrieb für die Drehbewegung des Schiebers 60 ist durch einen Elektromotor realisierbar, welcher entweder direkt auf dem Gehäuseteil 1 montiert ist oder hinter dem Gehäuseteil 1 , wobei der Schieber 60 über Stangen bewegt wird oder über einen Riemen.

Allerdings ist ein erhöhter seitlicher Platzbedarf vorzusehen.

In dem in den Figuren 7 bis 11 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Mutter magnetisch gehalten, indem Dauermagnete 90 in Ausnehmungen des abtreibenden Verzahnungsteils eingeklebt sind.

Hierzu weist das abtreibende Verzahnungsteil 70 eine innenpolygonale Ausnehmung, insbesondere Innensechskant, auf. In zwei Seiten der innenpolygonalen Ausnehmung sind sich radial erstreckende Vertiefungen erodiert, in welche die Dauermagnete 90 eingesteckt und eingeklebt sind. Die anderen Seiten der innenpolygonalen Ausnehmung sind ohne erodierte Vertiefungen ausgebildet und daher genügend tragfähig, um das beim Schrauben der Mutter 2 eingeleitete Drehmoment abzuleiten.

Vorzugsweise sind die Dauermagnete 90 zylindrisch ausgeführt und die Vertiefungen entsprechend zylindrisch ausgebildet.

Da die Mutter 2 aus einem ferromagnetischen Werkstoff, insbesondere Stahl, gefertigt ist, wird die Mutter 2 magnetisch im abtreibenden Verzahnungsteil 70 gehalten und ist somit gegen Herausfallen gesichert, insbesondere auch bei jeder räumlichen Drehlage der Schraubvorrichtung. Die vom Roboter gesteuerte Bahnkurve der Schraubvorrichtung ist daher ohne Einschränkung der räumlichen Lage ausführbar.

In dem in den Figuren 12 bis 15 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Mutter 2 kraftschlüssig gehalten, indem ein Federring 120 an dem abtreibenden Verzahnungsteil 70 befestigt wird.

Hierzu sind in das abtreibende Verzahnungsteil 70 durchgehende Axialnuten 121 in zwei Seitenflächen der innenpolygonalen Ausnehmung des abtreibenden Verzahnungsteils eingearbeitet.

Der Federring 120 weist einen ringförmigen Basisbereich auf, an welchem nach radial außen sich erstreckende strahlenförmige Bereiche 151 hervorragen, insbesondere also nach radial außen. Außerdem ragen Federbügel 150 am Basisbereich in axialer Richtung hervor, wobei der vom Basisbereich beabstandete jeweilige Endbereich in radiale Richtung weisend abgebogen ist.

Die Federbügel 150 des Federrings 120 greifen in die Axialnuten 121 während des Einschiebens des Federrings 120 in das abtreibende Verzahnungsteil 70 ein und sind dabei elastisch gespannt, so dass am Ende des Einschiebevorgangs die Endbereiche das abtreibende Verzahnungsteil 70 hintergreifen, insbesondere und an der Stirnfläche des abtreibenden Verzahnungsteils 70 anliegen.

Vorzugsweise weisen die Federbügel 150 eine in radialer Richtung gerichtete Biegung auf.

Beim Einführen der Mutter 2 in die Ausnehmung des abtreibenden Verzahnungsteils 70 liegen die radialen Außenseiten, insbesondere Seiten des Außensechskant-Oberflächenbereichs der Mutter 2, an den Federbügeln 150 an, welche dabei weiter elastisch verformt werden. Die Federbügel 150 werden von der Mutter 2 in radialer Richtung elastisch verformt.

Auf diese Weise ist die Mutter 2 durch elastisches Verformen der Federbügel 150 kraftschlüssig im abtreibenden Verzahnungsteil 70 gehalten.

Beim Drehen des abtreibenden Verzahnungsteils 70 wird genügend viel Drehmoment durch diejenigen Seitenflächen der innenpolygonalen Ausnehmung des abtreibenden Verzahnungsteils 70 durchgeleitet, welche keine Axialnuten 121 aufweisen.

Die strahlenförmigen Bereiche 151 liegen in insbesondere entsprechend geformten Vertiefungen der Stirnseite des abtreibenden Verzahnungsteils 70. Dadurch ist eine genaue Positionierung und Ausrichtung des Federrings 120 ermöglicht.

Der Federring 120 ist als Stanzbiegeteil aus einem Metallblech hergestellt.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird statt des Dauermagnets ein Elektromagnet verwendet.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird die Mutter 2 zwar mittels des Federrings 120 kraftschlüssig gehalten gemäß Figuren 12 bis 15. Zur Erhöhung der Sicherheit ist jedoch trotzdem ein linear bewegbarer oder rotatorisch bewegbarer Schieber gemäß der Figuren 1 bis 6 vorhanden.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuseteil

2 Mutter

3 Schieber

4 Verschlussteil

5 Stößel

6 pneumatischer Antrieb

7 Riegellasche

8 eintreibendes Verzahnungsteil

30 Schieberklotz

31 Schieberkonsole

32 Schieberseitenteil

60 Schieber

61 Riegellasche

62 Drehgelenk

70 abtreibendes Verzahnungsteil

90 Dauermagnet

100 Kanten

120 Federring

121 Axialnut

150 Federbügel

151 strahlenförmige Bereiche

Claims

Patentansprüche:

1. System, insbesondere Schraubsystem, mit Schraubvorrichtung, Mutter und einem einen Gewindebereich aufweisenden Schraubteil, insbesondere Gewindestift oder Bolzen, wobei die Schraubvorrichtung ein Gehäuseteil aufweist, in welchem ein abtreibendes Verzahnungsteil drehbar gelagert angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das abtreibende Verzahnungsteil eine innenpolygonale Ausnehmung, insbesondere eine innensechskantförmige Ausnehmung, aufweist, in welcher die Mutter aufgenommen und mittels eines Federrings kraftschlüssig gehalten ist, wobei der Federring einen ringförmigen Basisbereich aufweist, an welchem Federbügel axial hervorragen, insbesondere wobei die Ringachse des Federrings parallel zur axialen Richtung ausgerichtet ist, wobei in insbesondere zwei Seiten, insbesondere Seitenflächen, der innenpolygonalen Ausnehmung des abtreibenden Verzahnungsteils Axialnuten in das abtreibende Verzahnungsteil eingearbeitet sind, in welche die Federbügel des Federrings hineinragen, insbesondere wobei die Mutter in bezogen auf die Drehachse des abtreibenden Verzahnungsteils Umfangsrichtung formschlüssig im abtreibenden Verzahnungsteil aufgenommen ist, insbesondere wobei die radiale Richtung, die axiale Richtung und/oder die Umfangsrichtung, auf die Drehachse des abtreibenden Verzahnungsteils bezogen ist.

2. Schraubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federbügel jeweils am Nutboden der jeweiligen Axialnut abgestützt sind und elastisch gespannt auf die Mutter drücken, und/oder dass die Federbügel elastisch gespannt sind und radial zwischen dem abtreibenden Verzahnungsteil und der Mutter angeordnet sind.

3. Schraubvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Federbügel derart gebogen ausgebildet ist, dass mit zunehmendem axialen Abstand vom Basisbereich der auf die Drehachse des abtreibenden Verzahnungsteils bezogene Radialabstand des Federbügels zunächst monoton zunimmt bis zur Erreichung eines Maximalwerts erreicht und danach monoton abnimmt.

4. Schraubvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federring klipsverbunden mit dem abtreibenden Verzahnungsteil ist.

5. Schraubvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Federring, insbesondere am ringförmigen Basisbereich des Federrings, sich nach radial außen erstreckende Bereiche hervorragen, welche an einer Stirnseite des abtreibenden Verzahnungsteils, eingebrachte, in axialer Richtung gerichtete Vertiefungen des abtreibenden Verzahnungsteils hineinragen, insbesondere wobei die Bereiche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind und/oder strahlenförmig angeordnet sind, insbesondere wobei die Bereiche alle den gleichen Radialabstandsbereich überdecken.

6. Schraubvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Basisbereich axial abgewandte axiale Endbereich des jeweiligen Federbügels das abtreibende Verzahnungsteil, insbesondere die vom Basisbereich beabstandete Stirnseite des abtreibenden Verzahnungsteils, jeweils hintergreift, insbesondere wobei das abtreibende Verzahnungsteil als Stirnrad ausgebildet ist, insbesondere wobei der Federring samt Federbügel mit Endbereich und die in Vertiefungen der Stirnseite hineinragenden Bereiche (151) einstückig und/oder einteilig ausgebildet ist, insbesondere als aus Metallblech gefertigtes Stanz-Biegeteil. insbesondere wobei der jeweilige Endbereich am jeweiligen Federbügel in radiale Richtung weisend umgebogen ist.

7. Schraubvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innenpolygonale Ausnehmung ein Innensechskant ist und die Mutter einen Außensechskantbereich aufweist.

8. Schraubvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter aus einem ferromagnetischen Werkstoff, insbesondere Stahl, ausgebildet ist, und/oder dass die Mutter einen zum Außensechskantbereich einen radial hervorstehenden Kragenbereich aufweist, insbesondere zur axialen Begrenzung der Mutter, insbesondere wobei der Kragenbereich an den Außensechskantbereich angrenzt, insbesondere wobei die axiale Richtung auf die Drehachse des abtreibenden Verzahnungsteils bezogen ist.

9. Schraubvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das abtreibende Verzahnungsteil über weitere, miteinander im Eingriff stehende Zahnräder von einem eintreibenden Verzahnungsteil antreibbar ist, wobei die Zahnräder und das eintreibende Verzahnungsteil in der Schraubvorrichtung drehbar gelagert angeordnet sind, wobei das eintreibende Verzahnungsteil von einem Elektromotor der Schraubvorrichtung antreibbar ist, oder dass das abtreibende Verzahnungsteil von einem Zahnriemen antreibbar ist, welcher von einem in der Schraubvorrichtung drehbar gelagerten eintreibenden Verzahnungsteil antreibbar ist.

10. Schraubvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System einen Roboterarm aufweist, von welchem die Schraubvorrichtung gehalten ist.

11. Schraubvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innenpolygonale Ausnehmung durchgehend durch das abtreibende Verzahnungsteil und/oder durch die Schraubvorrichtung ausgebildet ist oder dass die innenpolygonale Ausnehmung von einer durch die Schraubvorrichtung durchgehenden Ausnehmung umfasst ist.

12. Schraubvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

Seitenflächen der innenpolygonalen Ausnehmung, an welchen keine Axialnuten einerodiert sind, an Außenflächen der Mutter anliegen, insbesondere berührend anliegen.

13. Schraubvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubvorrichtung einen bewegbar angeordneten Schieber aufweist, der eine Riegellasche aufweist, wobei die Riegellasche in einer ersten Position des Schiebers in Gravitationsrichtung unterhalb der Mutter angeordnet ist, insbesondere sodass die Mutter in Gravitationsrichtung von der Riegellasche begrenzt ist, und die Riegellasche in einer zweiten Position des Schiebers die Mutter nicht begrenzt, insbesondere also die senkrechte Projektion der Mutter in Gravitationsrichtung in eine Ebene, deren Normalenrichtung parallel zur Gravitationsrichtung ausgerichtet ist, beabstandet ist von der senkrechten Projektion der Riegellasche und/oder des Schiebers in diese Ebene.

14. Schraubvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber von einem Linearaktor, insbesondere pneumatischen Antrieb, der Schraubvorrichtung antreibbar ist, insbesondere linear und/oder hin- und her-bewegbar ist, insbesondere wobei der Linearaktor, insbesondere pneumatische Antrieb, am Gehäuseteil befestigt ist und/oder abgestützt ist.

15. Schraubvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber linear bewegbar angeordnet ist, wobei am Gehäuseteil eine lineare Führung ausgebildet oder angebracht ist, welche den Schieber linear führt, und/oder dass eine Schieberkonsole mit dem Gehäuseteil verbunden ist, wobei der Schieber mittels Schieberseitenteilen mit einem Schieberklotz verbunden ist, an welchem der Linearaktor, insbesondere ein Stößel des Linearaktors, abgestützt ist, insbesondere wobei der Schieberklotz einen zylindrischen Vorsprung aufweist, welcher in einem Langloch der Schieberkonsole geführt ist, und/oder dass die Schieberkonsole eine unrunde Ausnehmung aufweist, in welche eine entsprechend geformte Erhebung hineinragt, insbesondere zur Erreichung einer spielfreien und passgenauen Verbindung zwischen Schieberkonsole und Schiebervorrichtung, und/oder dass der Schieber relativ zum Gehäuseteil drehbar angeordnet ist, wobei am Gehäuseteil ein Drehgelenk für den Schieber ausgebildet oder angebracht ist, und/oder dass der Schieber mit den Schieberseitenteilen verschraubt und/oder verstiftet ist und/oder der Schieberklotz mit den Schieberseitenteilen verschraubt und/oder verstiftet ist, und/oder dass der Schieber die Riegellasche aufweist und zwei seitliche Führungslaschen, welche am Gehäuseteil anliegen und den Schieber in Querrichtung zur Linearbewegung begrenzen insbesondere und somit führen, insbesondere wobei die Führungslaschen an der Riegellasche mit senkrechtem Biegewinkel abgebogen sind, und/oder dass die Schieberkonsole als ebenes Stanzblechteil ausgebildet ist, und/oder dass der Linearaktor an der Schieberkonsole befestigt ist.