DE19712783C2 - Schrauberelement - Google Patents

Abstract

Bei einem Schrauberelement (1) zur Aufnahme eines Befestigerkopfes (5) eines Befestigers (6) sind Backen (3, 4) zum Erfassen des Befestigerkopfes vorgesehen. Die Backen (3, 4) sind in axialer Richtung in die Halterung (2) hineinschiebbar bzw. herausziehbar, wobei die Backen in der herausgezogenen Stellung in eine Öffnungsstellung auseinander geschwenkt werden können. An ihrem freien Ende weisen die Backen Einschnitte (15, 16) und daran anschließend zur Mittelachse hin gerichtet auskragende, greiferartige Teile (17, 18) zum form- und/oder kraftschlüssigen Hintergreifen des Befestigerkopfes (5) auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schrauberelement der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 an­ gegebenen Art.

Ein solches Schrauberelement ist aus der US 1 807 265 bekannt, auf die weiter unten näher eingegangen wird.

Schrauberelemente der oben genannten Art 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 an 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 bei­ spielsweise 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 bewir­ ken. 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 ord­ nungsgemäßes Ansetzen des Befestigers bewerkstelligen zu können.

Bei Befestigern, bei denen der Durchmesser des mit Gewinde versehenen Schaftes wesent­ lich kleiner als der Durchmesser des Befestigerkopfes ist und bei denen der Befestigerkopf ein niedriger Rundkopf ist, der sich auf einem Werkstück, in das der Befestiger einge­ schraubt wird, über einen Bund oder eine statt dessen vorhandene Unterlegscheibe abstüt­ zen soll, die die Form und Größe des Bundes hat und diesen ersetzt, muß bei einem Schrauberelement der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art eine Zentrie­ rung für den Schaft vorgesehen werden, um überhaupt ein ordnungsgemäßes Ansetzen des Befestigers bewerkstelligen zu können und um den Befestiger 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 zu übertragen, wenn dieser in ein Werkstück eingetrieben werden soll und es dafür einer entsprechenden axialen Kraftübertragung bedarf. Ein solcher Befestiger mit nied­ rigem Rundkopf ist beispielsweise eine Schraube, die in der nicht vorveröffentlichten deut­ schen Patentschritt DE 197 12 784 C2 beschrieben ist. Es handelt sich dabei um eine Schraube, bei der es neben einem entsprechend ästhetischen Aussehen gerade bei Anwendung in einem sichtbaren Bereich im Hochbau oder im Einrichtungsbau oder in der Kraftfahrzeugin­ dustrie vor allem auch um eine sichere Halterung und Führung der Schraube beim Eindre­ hen geht und bei der weiter in der Regel auch die Forderung aufgestellt wird, daß entspre­ chende Sicherheitsvorkehrungen geschaffen sind, die es nicht einfach zulassen, daß die Schraube durch irgendwelche Werkzeuge gelockert oder gänzlich gelöst werden kann. Eine solche Schraube bietet naturgemäß für den Werkzeugangriff nur eine geringe axiale Länge, weshalb üblicherweise der niedrige Rundkopf der Schraube mit einem Bund versehen ist, welcher einen anschließenden Abschnitt radial übergreift, an dem ein als Außenangriff aus­ gebildeter Werkzeugangriff vorgesehen ist. Für einen Befestiger dieser Art findet sich im Stand der Technik kein geeignetes Schrauberelement zum Halten und Drehantreiben des Befestigers.

Mit dem aus der eingangs bereits erwähnten US 1 807 265 bekannten Schrauberelement lassen sich nur Stiftschrauben eindrehen, die keinen Kopf aufweisen. Die Backen sind innen mit einem Gewinde versehen, welches das Gewinde der Stiftschraube erfaßt. Eine hülsen­ artige Halterung verengt sich an dem Ende, an dem die Stiftschrauben eingeführt werden, so weit, daß sie eine Zentrierung für die Stiftschraube bildet. Es ist unmöglich, mit diesem bekannten Schrauberelement einen Befestiger einzudrehen, der einen Kopf aufweist, des­ sen Durchmesser größer als der des Schaftes ist. Würde man die hülsenartige Halterung am Einführende mit einer so großen Öffnung versehen, daß der Kopf des Befestigers hindurch­ geführt werden könnte, ginge die erforderliche Zentrierung für den Schaft verloren. Bei die­ sem bekannten Schrauberelement sind auch keine Maßnahmen vorgesehen, die es ermög­ lichen könnten, ein mit Kopf versehenes Befestigungselement bis zum Anschlag, d. h. bis zum endgültigen Festziehen gesichert festhalten zu können.

Bei einem aus der US 2 634 641 bekannten Schrauberelement wird der Befestiger lediglich am Kopf kraft- und formschlüssig gehalten. Es ist weder eine axiale Halterung des Befesti­ gers noch eine Zentrierung desselben vorhanden, was aber erforderlich wäre, um ein Kippen oder Schlagen des Befestigers während eines Einschraub- oder Eindrehvorganges zu ver­ hindern.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schrauberelement der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mit welchem ein Befestiger beim Setzen in axialer Richtung bis zum endgültigen Festziehen des Befestigers sicher und zentriert festgehalten werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Schrauberelement mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Schrauberelement wird der Befestigerkopf am freien Endbe­ reich der Backen in Einschnitten oder Ausnehmungen form- und/oder kraftschlüssig aufge­ nommen, und zusätzlich sind greiferartige Teile zum zusätzlichen form- und/oder kraft­ schlüssigen Erfassen von Abschnitten des Befestigerkopfes durch Untergreifen desselben vorgesehen, was ermöglicht, den Befestiger im Bereich seines Kopfes derart einzuspannen, daß er in axialer Richtung nicht mehr bewegt werden kann, und daß er während des ge­ samten Setzvorganges in Achsrichtung mit dem Schrauberelement ausgerichtet bleibt, wo­ mit ein optimaler Antrieb des Eindrehwerkzeuges ermöglicht wird und das Befestigungsele­ ment bis zum endgültigen Festziehen sicher und zentriert festgehalten werden kann. Infolge des radialen Zusammendrückens der Backen kann nicht nur der Befestigerkopf exakt erfaßt werden, sondern durch entsprechendes Untergreifen des Befestigerkopfes wird der Befesti­ ger auch stets zentriert ausgerichtet gehalten, ohne daß zusätzliche Anschlagelemente und federnd zurückspringende Bolzen oder Kugeln benötigt werden. Das Schrauberelement ist unter Berücksichtigung des Aufbaus des Kopfes des zu setzenden Befestigers so ausgebil­ det, daß es den Befestigerkopf, d. h. dessen Bund untergreifen kann, wobei dieser Untergriff bis zum endgültigen Festziehen des Befestigers erhalten bleiben kann. Auch nach dem end­ gültigen Festziehen des Befestigers ist nämlich der Bund mit axialem Abstand von der Auf­ lagefläche des Kopfes angeordnet. Ob nun der Angriff des Schrauberelements an dem un­ terhalb des Bundes angeordneten Abschnitt des Kopfes, an dem Bund selbst oder aber in dem Bereich oberhalb des Bundes bezogen auf den Schaft des Befestigers angeordnet ist, ist von zweitrangiger Bedeutung. Da der Kopf in axialer Richtung des Befestigers gesehen in einem entsprechenden Schrauberelement durch den vorspringenden Bund gesichert werden kann, bedarf es auch keiner besonderen axialen Länge des Angriffes des Schrauberele­ ments, da sich das Schrauberelement selbst ebenfalls nicht in axialer Richtung gegenüber dem Befestiger verschieben kann. Schrauberelement und Befestiger bilden so bis zum end­ gültigen Eindrehen, d. h. bis zum endgültigen Setzen des Befestigers eine Art Einheit, da der Befestiger im Bereich des Bundes an dem Kopf fest eingespannt werden kann, wobei zu­ gleich mit dem Einspannen des Kopfes auch ein Eingriff des Schrauberelements an einem entsprechenden Angriff des Befestigers stattfindet.

Wenn das erfindungsgemäße Schrauberelement nach dem Setzvorgang eines Befestigers abgezogen wird, dann wird praktisch zwangsweise zum Lösen der Backen von dem Befesti­ gerkopf bewirkt, daß sich die Backen aus der hülsenartigen Halterung herausbewegen. Durch entsprechenden Formschluß ergibt sich die Möglichkeit, daß die Backen in eine Öff­ nungsstellung auseinander schwenken, womit wieder die Ausgangslage erreicht ist, um ei­ nen neuen Befestiger in das Schrauberelement einsetzen zu können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Schrauberelements nach der Erfindung bilden die Gegen­ stände der Unteransprüche.

Um eine besonders gute Ausrichtung zwischen Schrauberelement und Befestiger zu bewir­ ken und ein exaktes Einspannen des Befestigerkopfes zu ermöglichen, wird vorgesehen, daß die Einschnitte oder Ausnehmungen an den Backen zumindest annähernd dem Quer­ schnitt des Randbereiches des zu erfassenden Befestigerkopfes oder eines an diesem aus­ gebildeten 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 wel­ chem 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 bewerk­ stelligen, wird vorgeschlagen, daß an den Backen im Bereich der Einschnitte oder Ausneh­ mungen oder in Achsrichtung versetzt an diese anschließend oder aber an den greiferarti­ gen Teilen Öffnungen oder Profilierungen zum Angriff an dem Befestigerkopf oder an Ab­ schnitten 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 ersten End­ stellung federbelastet ausgeführt sind. Damit befinden sich die Backen in der ersten End­ stellung 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 entsprechen­ dem Abstand von der Oberfläche des Werkstückes, so daß der Befestigerkopf bis zum un­ mittelbaren endgültigen Setzen festgehalten werden kann, ohne daß die Werkstückoberflä­ che zerkratzt wird.

Eine einfache konstruktive Variante sieht vor, 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 gegeneinander drückbar sind. Auf diese Weise kann mit einfachen Mitteln das zwangsweise Schließen der Backen bewirkt werden, und zwar allein durch axiales Ein­ drücken 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 Kraft­ komponente, so daß der Befestigerkopf beim Setzvorgang des Befestigers noch kraftvoller eingespannt wird.

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 ver­ schiebbar und in verschiedenen Einraststellungen fixierbaren Bolzens eingreifen, wobei die­ ser Bolzen durch axiale Druck- und/oder Zugeinwirkung auf die Backen zusammen mit die­ sen verstellbar ist. Die Backen werden dadurch nicht nur in axialer Richtung gesichert und somit unverlierbar gehalten, sondern 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 federbela­ steter Stift oder eine Kugel gehalten ist, welcher bzw. welche in die entsprechende umlau­ fende 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 form- und/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 an­ gepaßt ist, wobei der Übergang zwischen der Nut und dem Endteil des Bolzens und die kor­ respondierenden 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 Betriebs­ störungen beim Schrauberelement kommen kann.

Durch die Konstruktion des erfindungsgemäßen 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 Innen­ angriff 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 oder angeordnet ist. Dieser Bolzen verschiebt sich zu­ sammen 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 In­ nenangriff auszustatten. Da der Befestigerkopf in axialer Richtung festgehalten wird, kann auch der Innenangriff nicht aus der entsprechenden Ausnehmung am Befestigerkopf her­ ausgedrückt 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 federn­ de Wirkung hervorruft und andererseits eine entsprechende Halterung der Backen gegen­ über 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 heraus­ geführten Stellung in die Öffnungsstellung auseinander gedrückt sind. Durch diese Maß­ nahmen wird praktisch die gleiche Wirkung erzielt, da bei beiden Ausführungen erreicht wer­ den soll, daß die in die Halterung hineinragenden Enden der Backen oder deren Nocken ständig an dem Bolzen angepreßt bleiben.

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

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Schrauberelement, wobei die Backen in ge­ schlossenem Zustand dargestellt sind;

Fig. 2 das gleiche Schrauberelement, ebenfalls in einem Längsschnitt darge­ stellt, 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 6 bis 9 jeweils Längsschnitte durch ein Schrauberelement gemäß den Fig. 1 und 2 mit einem eingesetzten Befestiger, wobei verschiedene Stellun­ gen der Backen innerhalb des Schrauberelementes aufgezeigt sind;

Fig. 5 und 10 Schnitte nach den Linien V-V bzw. X-X in den Fig. 4 und 9;

Fig. 11 ein Schrauberelement gemäß einer anderen Ausführungsvariante, wo­ bei gegenüber der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 lediglich die Fe­ dermittel zur Halterung in der Öffnungsstellung geändert sind.

Das Schrauberelement 1 gemäß den Fig. 1 und 2 besteht im wesentlichen aus einer hülsen­ artigen Halterung 2 und zwei Backen 3 und 4 und dient zur Aufnahme eines Befestigerkop­ fes 5 und zur Halterung und zum Antrieb desselben und somit zum Eindrehen eines Befesti­ gers 6. Der Befestiger 6 ist mit einem Schaft 7 und einem Gewinde 8 versehen und ist hier auch mit einem Bohrteil 9 ausgestattet. Der Befestigerkopf 5 weist einen Bund 10 auf, wel­ cher um die Länge B von der Auflagefläche 11 des Kopfes beabstandet ist. Beim hier ge­ zeigten 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 Gän­ ze abgedeckt wird. Der Abschnitt 12 ist mit einem Werkzeugangriff 13 versehen, hier bei­ spielsweise mit einem Sechskant.

Mit dem hier beschriebenen Schrauberelement 1 soll die 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 auch mehrere in Umfangs­ richtung 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 Zu­ sammenwirken mit derselben schließbar und auseinander drückbar.

Die Backen 3, 4 sind in ihrer einen Endstellung (Fig. 2) zum Einsetzen eines Befestigerkop­ fes 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 Ein­ schnitte 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 Ein­ schnitte oder entsprechende Ausnehmungen anderer Form schließen am freien Ende der Backen 3, 4 zur Mittelachse hin gerichtet auskragende, greiferartige Teile 17, 18 an, um da­ durch eine Möglichkeit zu schaffen, den Befestigerkopf 5 oder 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 Quer­ schnitt des Randbereiches des zu erfassenden Befestigerkopfes 5 bzw. des an diesem aus­ gebildeten 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 entnommen werden kann, wird der Befesti­ gerkopf 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 und 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 Schrau­ berelement 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 oder vom Befestigerkopf 5 weggezogen wird, wer­ den 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 Bac­ ken 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 abge­ hoben werden und ist somit für die Aufnahme des nächsten Befestiger 6, welcher lediglich mit dem Befestigerkopf 5 voran in das Schrauberelement eingedrückt werden muß, vorbe­ reitet. Durch die axiale Belastung auf die Backen 3, 4 werden diese in die Halterung 2 hin­ eingeschoben, 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 form- und/oder kraftschlüssig in ihre Schließ- oder Öffnungsstellung verschwenkbar. Am einfach­ sten 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 Öff­ nungsstellung zweckmäßig federbelastet ausgeführt, wobei die Backen 3, 4 bei den Bei­ spielen 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 Ausführungs­ variante 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 her­ ausgeführten 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 gegeneinan­ der 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 spitz­ winklige Auflaufflächen auszuführen. Für eine ordnungsgemäße und störungsfreie Funktion ist es aber sinnvoll, korrespondierend an beiden einander zugewandten Bereichen entspre­ chende Auflaufflächen auszubilden.

Die Backen 3, 4 weisen an ihren in die hülsenartige Halterung 2 hineinragenden Enden radi­ al 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 In­ nenquerschnitt 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 korrespon­ dierend ausgestaltet sind. Somit wird zwischen dem Bolzen 30 und den Backen 3, 4 prak­ tisch 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 ent­ sprechende Kugel eingreifen kann. Der federbelastete Stift 36 greift somit zumindest im Be­ reich der beiden Endstellungen des Bolzens 30 in eine der Nuten 33, 34 ein, so daß zusätz­ lich 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 oder 34 eingreifen.

Am freien Ende weist der Bolzen 30 einen umlaufenden Bund 37 auf, welcher im Durchmes­ ser 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 oder auch für andere Zwecke zu demontieren und wieder zu montieren.

Die greiferartigen Teile 17, 18 sind zweckmäßig über den ganzen Sektorbereich der Bac­ ken 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 entspre­ chend 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 Erhe­ bungen oder Zapfen über den Umfang eines Bundes 10 am Befestigerkopf 5 vorstehen.

In der vorstehenden Beschreibung wurde erwähnt, daß an den greiferartigen Teilen 17, 18 oder an entsprechenden Öffnungen oder Profilierungen Ausbildungen eines Werkzeugan­ griffes vorgesehen sind. Es ist auch möglich, solche Ausbildungen eines Werkzeugangriffes im Bereich der Einschnitte 15, 16 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 oder ent­ sprechend 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 le­ diglich eine Art Bund 10, an welchem direkt Vorsprünge oder Vertiefungen, Zapfen oder Lö­ cher 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 oder Vorsprünge geschaffen wird. Auch diesfalls ist eine in axialer Richtung gesehen fixierbare Halterung eines Befesti­ gerkopfes 5 in dem Schrauberelement möglich. Wenn die greiferartigen Teile 17, 18 vorhan­ den 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 Län­ ge 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 ent­ sprechende, gegenüber dem Bund 10 im Durchmesser kleinere Unterlegscheibe eingesetzt werden, so daß ein Befestigerkopf auch dann in dem Schrauberelement eingespannt wer­ den 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 Befestiger­ kopf 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 Innenan­ griff ausgebildet, wobei das entsprechende Werkzeug beispielsweise auch am freien Ende des in der hülsenförmigen Halterung 2 verschiebbaren Bolzens 30 ausgebildet oder ange­ ordnet 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 Verschie­ bung - gegebenenfalls zusammen mit einem entsprechenden Bolzen 30 - auch die form- und/oder kraftschlüssige Verstellung der Backen 3, 4 erreicht wird. Es ist 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 ver­ schiebbar wären. Die Öffnungsstellung wäre dann allein durch radiale Krafteinwirkung bzw. durch Lösen der radialen Bewegbarkeit der Backen 3, 4 herbeizuführen oder die Backen 3, 4 könnten durch entsprechendes Verdrehen von beispielsweise Hülsenteilen in die Schließ­ stellung gebracht werden. In diesem Zusammenhang wäre es auch denkbar, die Bac­ ken 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 gege­ ben.

Claims (16)

1. Schrauberelement zum Halten und Drehantreiben eines Befestigers (6), mit mehreren in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Backen (3, 4) zum Erfassen des Befestigers (6), wobei die Backen (3, 4) in eine hülsenartige Halterung (2) eingreifen und im Zusammen­ wirken 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 axia­ ler und/oder radialer Krafteinwirkung durch formschlüssige Einwirkung der Halterung (2) in radialer Richtung zwangsweise gegeneinander drückbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Endbereich der Backen (3, 4) Einschnitte (15, 16) oder Ausnehmungen zur form- und/oder kraftschlüssigen Aufnahme eines Befestigerkopfes (5) ausgebildet sind und daß am freien Ende der Backen (3, 4) an die Einschnitte (15, 16) oder Ausnehmun­ gen anschließende, zur Mittelachse (24) hin oder von derselben weg gerichtet auskra­ gende, greiferartige Teile (17, 18) so ausgebildet sind, daß sie zu einem zusätzlichen form- und/oder kraftschlüssigen Erfassen von Abschnitten des Befestigerkopfes (5) den Befestigerkopf (5) untergreifen.

2. Schrauberelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (15, 16) oder Ausnehmungen an den Backen (3, 4) zumindest annähernd dem Querschnitt des Randbereiches des zu erfassenden Befestigerkopfes (5) oder eines an diesem aus­ gebildeten Bundes (10) entsprechen.

3. Schrauberelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Backen (3, 4) im Bereich der Einschnitte (15, 16) oder Ausnehmungen oder in Achsrichtung ver­ setzt an diese anschließend oder aber an den greiferartigen Teilen (17, 18) Öffnungen oder Profilierungen zum Angriff an dem Befestigerkopf (5) oder an Abschnitten desselben vorgesehen sind.

4. Schrauberelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (3, 4) in Richtung ihrer ersten Endstellung federbelastet ausgeführt sind.

5. Schrauberelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der greiferartigen Teile (17, 18) in Achsrichtung des Schrauberelementes (1) gese­ hen 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) an­ schließt.

6. Schrauberelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Halterung (2) und/oder an der Außenoberfläche der Bac­ ken (3, 4) zur Mittelachse (24) spitzwinklig verlaufende Auflaufflächen (25, 26) ausgebildet sind, wobei die Backen (3, 4) durch axiales Eindrücken in die Halterung (2) infolge der Auflaufflächen (25, 26) gegeneinander drückbar sind.

7. Schrauberelement nach 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 Einrast­ stellungen fixierbaren Bolzens (30) eingreifen, wobei dieser Bolzen (30) durch axiale Druck- und/oder Zugeinwirkung auf die Backen (3, 4) zusammen mit diesen verstellbar ist.

8. Schrauberelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (30) zu­ mindest in den beiden Endstellungen der Backen (3, 4) einrastbar fixiert ist.

9. Schrauberelement nach Anspruch 7 oder 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.

10. Schrauberelement nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (30) an seinem an die Nut (29) zum Eingriff der an den Backen (3, 4) ausgebil­ deten Nocken (27, 28) anschließenden Abschnitt (31) dem Innenquerschnitt der Bac­ ken (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 der Backen (3, 4) kugelabschnittförmig ausgeführt sind.

11. Schrauberelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum zwischen den Backen (3, 4) ein Werkzeug für einen Innenangriff ausge­ bildet ist.

12. Schrauberelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug für einen Innenangriff am freien Ende des in der hülsenförmigen Halterung (2) verschiebba­ ren Bolzens (30) ausgebildet oder angeordnet ist.

13. Schrauberelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (3, 4) durch einen in eine Nut am Außenumfang der Backen (3, 4) im Be­ reich der nach innen abstehenden Nocken (27, 28) eingelegten O-Ring (22) federnd ge­ geneinander gedrückt sind, so daß die Backen (3, 4) in ihrer aus der Halterung heraus­ geführten Stellung in die Öffnungsstellung auseinander gedrückt sind.

14. Schrauberelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Backen (3, 4) im Bereich ihrer freien Enden Druckfedern (23) einge­ setzt sind, so daß die Backen (3, 4) in ihrer aus der Halterung (2) herausgeführten Stel­ lung in die Öffnungsstellung auseinander gedrückt sind.

15. Schrauberelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die greiferartigen Teile (17, 18) jeweils über den ganzen Sektorbereich der Bac­ ken (3, 4) geführt sind.

16. Schrauberelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei annähernd über einen Winkelbereich von 180° geführte Backen (3, 4) vorgese­ hen sind.