WO2015165633A1 - Schrauberklinge, schrauber, anordnung und verfahren zur erkennung eines einfädelns einer schrauberklinge - Google Patents

Schrauberklinge, schrauber, anordnung und verfahren zur erkennung eines einfädelns einer schrauberklinge Download PDF

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screwdriver bit
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Johann Kaussler
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    • B25B23/0007—Connections or joints between tool parts
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
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    • B25B23/0007—Connections or joints between tool parts

Definitions

  • a screw is usually a bolt or pin, which is provided with an external thread.
  • the screw optionally contains form elements for a positive contact with screwing tools, which can also be sunk (inner profile).
  • An example of this is a grub screw, i. a screw without a head, which is provided with an inner profile.
  • Pneumatic screwdriver or hydraulic screwdriver The screwdrivers can be operated mobile or permanently installed. In manual operation of the screwdriver, an operator checks a correct threading of the screwdriver tip.
  • a screwdriver blade for detecting a Einfädeins having a compressed air passage, which runs through the screwdriver blade and emerges centrally from a screwdriver tip of the screwdriver blade.
  • the screwdriver blade enables process-reliable detection of whether it is threaded completely, for example into a hexagon socket.
  • the (back) back pressure increases significantly when the screwdriver tip meets a hole bottom. This pressure increase can be detected and used to detect the Einfädeins.
  • the screwdriver blade advantageously uses the physical effect of the pressure difference measurement. This effect can be used independently of a length of an inner profile of a screw. Furthermore, the screwdriver blade can be retrofitted for different applications with little effort.
  • the screwdriver blade ensures high process reliability and is insensitive to dirt and dust because it is self-cleaning. Their function is not affected by magnetic or electrostatic charge. Furthermore, their function is easy to monitor.
  • the screwdriver tip is designed as a screw head drive for screws with an internal profile, in particular a hexagon socket, internal square, hexalobular or internal serrated tooth, or for screws with an external profile, in particular an external hexagon or an external square.
  • the screwdriver tip is as
  • Screw head drive designed for screws with hexagon socket or square socket. Furthermore, its lateral surface has rounded sections.
  • the rounded portions of the lateral surface have the advantage that air can escape when inserting the screwdriver blade in a hexagon socket and there is no press fit of the screwdriver blade in the hexagon socket. Furthermore, the rounded portions of the lateral surface contribute to the fact that the desired pressure increase only then sets in, when the nozzle on the screwdriver tip abuts the bottom of the hole.
  • the screwdriver tip can also be rounded laterally at its front, which allows this phase as a simplified insertion of the screwdriver blade in an inner profile.
  • a screwdriver has the screwdriver blade.
  • the screwdriver also includes a compression spring, via which the screwdriver blade is spring-mounted.
  • the screwdriver is equipped with a compressed air rotary feedthrough, which serves to connect the compressed air supply to a compressed air supply.
  • the screwdriver blade and / or the screwdriver are part of an arrangement for detecting a Einfäddelns a screwdriver blade.
  • the arrangement includes a compressed air supply, which introduces compressed air into the compressed air passage of the screwdriver blade.
  • the arrangement further includes a pressure gauge, via which the threading of the screwdriver tip of the screwdriver blade on the basis of a pressure increase, due to a backwater in the compressed air passage after attaching the screwdriver tip on a hole bottom, is detectable.
  • Screwdriver blade compressed air is passed through the compressed air passage of the screwdriver blade so that it emerges centrically from the screwdriver tip.
  • the screwdriver tip is threaded into an internal profile of a screw, in particular an internal hexagon, internal square, hexalobular or internal serrated tooth. An attachment of the screwdriver tip to a bottom of the inner profile is detected by a pressure increase due to a backflow in the compressed air passage.
  • FIG. 1 shows a cross section through a screwdriver blade, which has a compressed air feedthrough centrally
  • FIG. 2 shows a screwdriver blade which is guided in the direction of a screw with a hexagon socket
  • FIG. 3 shows a threading of a screwdriver tip of a screwdriver blade into a hexagon socket of a screw
  • FIG. 4 shows a fitting of a screwdriver tip on an inner hexagonal base of a screw
  • Figure 6 is an overall view of a screwdriver.
  • Figure 1 shows a cross section through a screwdriver blade 2, which has a compressed air passage 6 centrally.
  • the screwdriver blade 2 in the plane of the cut is already in a hexagon socket 21 a
  • Screw 20 introduced.
  • a lateral surface of the screwdriver blade 2 has both flat sections 8 and rounded sections 9.
  • the rounded portions 9 allow air to escape while the screwdriver blade 2 is inserted into the hexagon socket 21.
  • Figure 2 shows a screwdriver blade 2, with a
  • Screwdriver tip 1 and a compressed air passage 6 in the direction of a screw 20 with a hexagon socket 21 is performed.
  • a pressure gauge 7 indicates a constant low pressure, for example a back pressure of 0.08 MPa.
  • Figure 3 shows a threading of the screwdriver tip 1 of
  • Screwdriver blade 2 in the hexagon socket 21 of the screw 20. In this case, the screwdriver blade 2 is rotated slowly.
  • Pressure gauge 7 still shows only 0.08 MPa, i. no pressure increase. The pressure rise remains here still, since air, as described in connection with Figure 1, on the rounded portions 9 of the lateral surface of the
  • FIG. 4 shows a placement of the screwdriver tip 1 on the inner hexagonal base of the screw 20.
  • the pressure gauge 7 now indicates a pressure increase due to a back pressure of 1.4 MPa.
  • the dynamic pressure can be explained by the spring-loaded attachment of the screwdriver tip 1 on the hexagon socket base.
  • the guided through the compressed air duct 6 compressed air thus accumulates at the nozzle on the hexagon socket.
  • the signal of the pressure gauge 7 can now be processed by a controller of the screwdriver, since it indicates the complete insertion of the screwdriver tip 1 into the hexagon socket of the screw 20.
  • a screwdriving process can now be started.
  • Figure 5 shows the screw 20, the hexagon socket 21 and the screwdriver blade 2 with its screwdriver tip 1 and the compressed air passage 6 in a longitudinal section. Additionally visible are a compressed air supply 5 and a compression spring 4.
  • the compression spring 4 allows a spring-mounted placement of
  • Screwdriver tip 1 on the hexagon base
  • Figure 6 shows an overall view of a screwdriver with the screwdriver blade 2 and the screwdriver tip 1.
  • the compressed air supply 5 is connected by means of a compressed air rotary feedthrough 3.
  • the compressed air passage 6 in the screwing ring 2 offers a bore of 0.5 mm.
  • the pressure for the compressed air supply 5 can be set to 0.15 MPa with the compressed air feedthrough 6 closed.
  • Screws with hexagon socket SW 1.5, for example, are suitable as screws.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Zur automatisierten Erkennung eines Einfädelns einer Schrauberklinge wird eine Schrauberklinge vorgesehen, welche eine Druckluft-Durchführung aufweist, welche durch die Schrauberklinge verläuft und zentrisch aus einer Schrauberspitze der Schrauberklinge austritt. Die Schrauberklinge ermöglicht eine prozesssichere Erkennung, ob sie vollständig, beispielsweise in einen Innensechskant, eingefädelt ist. Indem zentral durch die Schrauberspitze Druckluft geleitet wird, erhöht sich bei einem Auftreffen der Schrauberspitze auf einen Bohrungsgrund deutlich der (Rück)-Staudruck. Dieser Druckanstieg kann erkannt und zur Erkennung des Einfädelns verwendet werden. Die Schrauberklinge nutzt vorteilhaftweise den physikalischen Effekt der Druckdifferenzmessung. Dieser Effekt ist unabhängig von einer Länge eines Innenprofils einer Schraube nutzbar. Weiterhin kann die Schrauberklinge für unterschiedliche Anwendungsfälle mit geringem Aufwand nachgerüstet werden. Die Schrauberklinge gewährleistet hohe Prozesssicherheit und ist unempfindlich gegenüber Schmutz und Staub, da sie selbstreinigend ist. Ihre Funktion wird nicht durch magnetische oder elektrostatische Aufladung beeinträchtigt. Ferner ist ihre Funktion leicht überwachbar.

Description

Beschreibung
Schrauberklinge, Schrauber, Anordnung und Verfahren zur Erkennung eines Einfädeins einer Schrauberklinge
Eine Schraube ist in der Regel ein Bolzen oder Stift, welcher mit einem Außengewinde versehen ist. Als Kopf enthält die Schraube gegebenenfalls Formelemente für einen formschlüssigen Kontakt mit Schraubwerkzeugen, welche auch versenkt sein können (Innenprofil) . Ein Beispiel hierfür ist ein Gewindestift, d.h. eine Schraube ohne Kopf, welche mit einem Innenprofil versehen ist.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Werkzeuge zum Ein- und Ausdrehen von Schrauben und Muttern bekannt, beispielsweise Akkuschrauber, Elektroschrauber,
Druckluftschrauber oder Hydraulikschrauber . Die Schrauber können mobil betrieben werden oder fest installiert sein. Bei manuellem Betrieb des Schraubers überprüft ein Bediener ein korrektes Einfädeln der Schrauberspitze.
Durch die vorliegende Erfindung soll eine automatisierte Erkennung eines Einfädeins einer Schrauberklinge ermöglicht werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schrauberklinge zur Erkennung eines Einfädeins gelöst, welche eine Druckluft- Durchführung aufweist, welche durch die Schrauberklinge ver- läuft und zentrisch aus einer Schrauberspitze der Schrauberklinge austritt.
Die im Folgenden genannten Vorteile müssen nicht notwendigerweise durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs erzielt werden. Vielmehr kann es sich hierbei auch um Vorteile handeln, welche lediglich durch einzelne Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen erzielt werden. Die Schrauberklinge ermöglicht eine prozesssichere Erkennung, ob sie vollständig, beispielsweise in einen Innensechskant , eingefädelt ist. Indem zentral durch die Schrauberspitze Druckluft geleitet wird, erhöht sich bei einem Auftreffen der Schrauberspitze auf einen Bohrungsgrund deutlich der (Rück) - Staudruck. Dieser Druckanstieg kann erkannt und zur Erkennung des Einfädeins verwendet werden.
Die Schrauberklinge nutzt vorteilhaftweise den physikalischen Effekt der Druckdifferenzmessung. Dieser Effekt ist unabhängig von einer Länge eines Innenprofils einer Schraube nutzbar. Weiterhin kann die Schrauberklinge für unterschiedliche Anwendungsfälle mit geringem Aufwand nachgerüstet werden. Die Schrauberklinge gewährleistet hohe Prozesssicherheit und ist unempfindlich gegenüber Schmutz und Staub, da sie selbstreinigend ist. Ihre Funktion wird nicht durch magnetische oder elektrostatische Aufladung beeinträchtigt. Ferner ist ihre Funktion leicht überwachbar. In einer Weiterbildung ist die Schrauberspitze als Schraubenkopfantrieb für Schrauben mit einem Innenprofil, insbesondere einem Innensechskant, Innenvierkant, Innensechsrund oder In- nenvielzahn, oder für Schrauben mit einem Außenprofil, insbesondere einem Außensechskant oder einem Außenvierkant, ausge- bildet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Schrauberspitze als
Schraubenkopfantrieb für Schrauben mit Innensechskant oder Innenvierkant ausgebildet. Ferner weist ihre Mantelfläche ab- gerundete Abschnitte auf.
Die abgerundeten Abschnitte der Mantelfläche bieten den Vorteil, dass bei einem Einführen der Schrauberklinge in einen Innensechskant Luft entweichen kann und es zu keinem Press- sitz der Schrauberklinge im Innensechskant kommt. Weiterhin tragen die abgerundeten Abschnitte der Mantelfläche dazu bei, dass sich der gewünschte Druckanstieg erst dann einstellt, wenn die Düse an der Schrauberspitze plan am Bohrungsgrund anschlägt .
Die Schrauberspitze kann zusätzlich an ihrer Front seitlich abgerundet sein, wodurch diese als Phase ein vereinfachtes Einsetzen der Schrauberklinge in ein Innenprofil ermöglicht.
In einer Weiterbildung weist ein Schrauber die Schrauberklinge auf. Der Schrauber beinhaltet ferner eine Druckfeder, über welche die Schrauberklinge gefedert gelagert ist. Weiterhin ist der Schrauber mit einer Druckluft-Drehdurchführung ausgerüstet, welche der Anbindung der Druckluft-Durchführung an eine Druckluft-Zufuhr dient. Gemäß einer Ausführungsform sind die Schrauberklinge und/oder der Schrauber Teil einer Anordnung zur Erkennung eines Einfä- delns einer Schrauberklinge. Die Anordnung beinhaltet eine Druckluft-Zufuhr, welche Druckluft in die Druckluft-Durchführung der Schrauberklinge einführt. Die Anordnung beinhal- tet ferner einen Druckmesser, über welchen das Einfädeln der Schrauberspitze der Schrauberklinge anhand eines Druckanstiegs, bedingt durch einen Rückstau in der Druckluft-Durchführung nach einem Aufsetzen der Schrauberspitze auf einem Bohrungsgrund, detektierbar ist.
Bei dem Verfahren zur Erkennung eines Einfädeins einer
Schrauberklinge wird Druckluft durch die Druckluft-Durchführung der Schrauberklinge geleitet, sodass diese zentrisch aus der Schrauberspitze austritt. Die Schrauberspitze wird in ein Innenprofil einer Schraube, insbesondere einen Innen- sechskant, Innenvierkant, Innensechsrund oder Innenvielzahn, eingefädelt. Ein Aufsetzen der Schrauberspitze auf einen Grund des Innenprofils wird anhand eines Druckanstiegs bedingt durch einen Rückstau in der Druckluft-Durchführung er- kannt .
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen, sofern nichts anderes angegeben ist. Es zeigen:
Figur 1 einen Querschnitt durch eine Schrauberklinge, wel- che zentrisch eine Druckluft-Durchführung aufweist,
Figur 2 eine Schrauberklinge, die in Richtung einer Schraube mit einem Innensechskant geführt wird, Figur 3 ein Einfädeln einer Schrauberspitze einer Schrauberklinge in einen Innensechskant einer Schraube,
Figur 4 ein Aufsetzen einer Schrauberspitze auf einem In- nensechskantgrund einer Schraube,
Figur 5 einen Längsschnitt durch eine Schraube, eine
Schrauberklinge und eine Druckluft-Durchführung, und Figur 6 eine Gesamtdarstellung eines Schraubers.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Schrauberklinge 2, welche zentrisch eine Druckluft-Durchführung 6 aufweist. In der gezeigten Darstellung ist die Schrauberklinge 2 in der Ebene des Schnitts bereits in einen Innensechskant 21 einer
Schraube 20 eingeführt. Eine Mantelfläche der Schrauberklinge 2 weist sowohl ebene Abschnitte 8 als auch abgerundete Abschnitte 9 auf. Die abgerundeten Abschnitte 9 ermöglichen es, dass Luft entweichen kann, während die Schrauberklinge 2 in den Innensechskant 21 eingeführt wird.
Figur 2 zeigt eine Schrauberklinge 2, die mit einer
Schrauberspitze 1 und einer Druckluft-Durchführung 6 in Richtung einer Schraube 20 mit einem Innensechskant 21 geführt wird. Ein Druckmesser 7 zeigt hierbei einen konstant niedrigen Druck an, beispielsweise einen Staudruck von 0,08 MPa . Figur 3 zeigt ein Einfädeln der Schrauberspitze 1 der
Schrauberklinge 2 in den Innensechskant 21 der Schraube 20. Hierbei wird die Schrauberklinge 2 langsam gedreht. Der
Druckmesser 7 zeigt nach wie vor lediglich 0,08 MPa, d.h. keinen Druckanstieg an. Der Druckanstieg bleibt hier noch aus, da Luft, wie im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben, über die abgerundeten Abschnitte 9 der Mantelfläche der
Schrauberklinge 2 in dem Innensechskant 21 entweichen kann. Figur 4 zeigt ein Aufsetzen der Schrauberspitze 1 auf dem In- nensechskantgrund der Schraube 20. Der Druckmesser 7 zeigt nun einen Druckanstieg aufgrund eines Staudrucks von 1,4 MPa an. Der Staudruck erklärt sich durch das überfederte Aufsetzen der Schrauberspitze 1 am Innensechskantgrund . Die durch die Druckluft-Durchführung 6 geführte Druckluft staut sich somit an der Düse am Innensechskantgrund. Das Signal des Druckmessers 7 kann nun von einer Steuerung des Schraubers verarbeitet werden, da es das vollständige Einführen der Schrauberspitze 1 in den Innensechskant der Schraube 20 an- zeigt. Ein Schraubvorgang kann nun begonnen werden.
Figur 5 zeigt die Schraube 20, den Innensechskant 21 und die Schrauberklinge 2 mit ihrer Schrauberspitze 1 und der Druckluft-Durchführung 6 in einem Längsschnitt. Zusätzlich sicht- bar sind eine Druckluft-Zufuhr 5 und eine Druckfeder 4. Die Druckfeder 4 ermöglicht ein überfedertes Aufsetzen der
Schrauberspitze 1 am Innensechskantgrund.
Figur 6 zeigt eine Gesamtdarstellung eines Schraubers mit der Schrauberklinge 2 und der Schrauberspitze 1. Die Druckluft- Zufuhr 5 ist mittels einer Druckluft-Drehdurchführung 3 angebunden .
Als Durchmesser der Druckluft-Durchführung 6 in der Schraub- erklinge 2 bietet sich beispielsweise eine Bohrung von 0,5 mm an. Als Druck für die Druckluft-Zufuhr 5 kann 0,15 MPa bei geschlossener Druckluft-Durchführung 6 eingestellt werden. Als Schrauben eignen sich beispielsweise Schrauben mit Innen- sechskant SW 1,5.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele, Varianten, Ausführungsfor- men und Weiterbildungen können frei miteinander kombiniert werden .

Claims

Patentansprüche
1. Schrauberklinge (2) zur Erkennung eines Einfädeins,
mit einer Druckluft-Durchführung (6), welche durch die Schrauberklinge (2) verläuft und zentrisch aus einer
Schrauberspitze (1) der Schrauberklinge (2) austritt.
2. Schrauberklinge (2) nach Anspruch 1,
bei der die Schrauberspitze (1) als Schraubenkopfantrieb für Schrauben mit einem Innenprofil, insbesondere einem
Innensechskant (21), Innenvierkant, Innensechsrund oder Innenvielzahn, oder für Schrauben mit einem Außenprofil, insbesondere einem Außensechskant oder einem Außenvierkant, ausgebildet ist.
3. Schrauberklinge (2) nach Anspruch 1,
bei der die Schrauberspitze (1) als Schraubenkopfantrieb für Schrauben mit Innensechskant (21) oder Innenvierkant ausgebildet ist, und
- bei der die Mantelfläche der Schrauberspitze (1) abgerundete Abschnitte (9) aufweist.
4. Schrauber,
mit einer Schrauberklinge (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
mit einer Druckfeder (4), über welche die Schrauberklinge (2) gefedert gelagert ist, und
mit einer Druckluft-Drehdurchführung (3) zur Anbindung der Druckluft-Durchführung (6) an eine Druckluft-Zufuhr (5) .
5. Anordnung zur Erkennung eines Einfädeins einer Schrauberklinge (2 ) ,
mit einer Schrauberklinge (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und/oder mit einem Schrauber nach Anspruch 4,
- mit einer Druckluft-Zufuhr (5) , welche Druckluft in die Druckluft-Durchführung (6) einführt,
mit einem Druckmesser (7) , über welchen das Einfädeln der Schrauberspitze (1) der Schrauberklinge (2) anhand eines Druckanstiegs, bedingt durch einen Rückstau in der Druckluft-Durchführung (6) nach einem Aufsetzen der
Schrauberspitze (1) auf einen Bohrungsgrund, detektierbar ist .
Verfahren zur Erkennung eines Einfädeins einer Schrauberklinge (2 ) ,
bei dem Druckluft durch die Druckluft-Durchführung (6) ei ner Schrauberklinge (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 geleitet wird, sodass diese zentrisch aus der
Schrauberspitze (1) austritt,
bei dem die Schrauberspitze (1) in ein Innenprofil einer Schraube (20) , insbesondere einen Innensechskant (21) , In nenvierkant, Innensechsrund oder Innenvielzahn, eingefädelt wird, und
bei dem ein Aufsetzen der Schrauberspitze (1) auf einem Grund des Innenprofils anhand eines Druckanstiegs bedingt durch einen Rückstau in der Druckluft-Durchführung (6) er kannt wird.
PCT/EP2015/055064 2014-04-29 2015-03-11 Schrauberklinge, schrauber, anordnung und verfahren zur erkennung eines einfädelns einer schrauberklinge WO2015165633A1 (de)

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