DE3121275A1 - Device for motorised driving-in of screws - Google Patents
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Abstract
Description
Vorrichtung zum motorischen Eindrehen von SchraubenDevice for motorized screwing in of screws
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bereits ein motorbetriebenes Handwerkzeug dieser Art bekannt geworden (DE-PS 810 620) das sowohl mit einer Schubstartvorrichtung als auch mit einer einen Drehschlag erzeugenden Kupplung versehen ist. Eine Drehmomen;tkupplung beendet den Eindrehvorgang selbsttätig, wenn ein vorgegebenes Grenzdrehmoment erreicht ist. Eine solche Vorrichtung ist nicht geeignet für Schraubvorgänge, bei denen ein Gegenstand aus verhältnismaßig weichem oder durch zu großen Druck leicht zere orbarem Material auf einem festeren Untergrund befesçigt werden soll. Das für das Einschrauben notlfendige Drehmoment wird in solchen Fällen beim Auftreffen des Schraubenkopfes auf die Oberfläche des zu befestigenden Gegenstandes nicht so deutlich erhöht, daß ein auf ein Grenzdrehmoment eingestelltes Handwerkzeug sicher die richtige Abschaltstellung ermitteln würde. In vielen Fällen wird dies noch dadurch erschwert, daß solche Gegenstände aus Rationalisierungsgründen keine Senkungen für die Schraubenköpfe erhalten. Die Schraubenköpfe sollen sich dann beim Eindrehen der Schrauben selbst so weit in das Material eindrücken, daß ihre Stirnfläche bündig mit der Oberfläche des zu befestigenden Gegenstandes abschließt oder dieser gegenüber leicht versenkt ist.PRIOR ART The invention is based on a device the genre of the main claim. It's already a motorized hand tool this type has become known (DE-PS 810 620) with both a thrust starter and is also provided with a clutch that generates a rotary impact. A torque coupling ends the screwing-in process automatically when a specified limit torque is reached is. Such a device is not suitable for screwing operations in which a Object made of relatively soft material or which can be easily destroyed by excessive pressure Material is to be attached to a firmer surface. That for screwing in In such cases, the necessary torque is required when the screw head strikes not so significantly increased on the surface of the object to be fastened that a hand tool set to a limit torque ensures the correct switch-off position would determine. In many cases this is made even more difficult by the fact that such objects For reasons of rationalization, no countersinks were made for the screw heads. the When the screws are screwed in, the screw heads should then move so far into the Press in the material so that its end face is flush with the surface of the material to be fastened Object completes or this is slightly sunk opposite.
Eine andere bekannt gewordene Vorrichtung dieser Art (DE-PS 1 260 280) ist mit einem Anschlag und mit einer mit diesem Anschlag zusammenwirkenden Klauenkupplung versehen, mit denen die Einschraubtiefe so voreingestellt werden kann, daß der Einschraubvorgang bei der richtigen Stellung der Schrauben selbsttätig beendet wird. Diese Vorrichtung hat den vorbeschriebenen Mangel der Vorrichtung nach der DE-PS 810 620 nicht.Another known device of this type (DE-PS 1 260 280) has a stop and one that interacts with this stop Provide a claw coupling with which the screw-in depth can be preset can that the screwing in automatically with the correct position of the screws is terminated. This device has the above-described deficiency of the device according to DE-PS 810 620 not.
Der vorgesehene Vortrieb des die Schraube eindrehenden Werkzeugs mittels Druckluft und der Drehantrieb dieses Werkzeugs durch einen Elektromotor sowie die sonstige Ausbildung der Vorrichtung sind aber sehr aufwendig.The intended propulsion of the screw-driving tool by means of Compressed air and the rotary drive of this tool by an electric motor as well as the other training of the device are very expensive.
Außerdem ist hier keine Drehschlagvorrichtung vorhanden, mit der ohne Mehrbelastung des Bedienenden das Einrehmoment für die Schrauben bei kurzzeitig auftretenden größeren Einschraubwiderständen vergrößert werden kann.In addition, there is no rotary impact device here, with the one without The operator is burdened by the torque for the screws for a short time occurring larger screw-in resistances can be increased.
Die Verbindung der beiden vorbekannten Vorrichtungen scheint wohl möglich. Es würde sich so jedoch keine handliche Handwerkzeugmaschine ergeben. Infolge des hierzu erforderlichen großen baulichen Aufwandes würde eine so ausgerüstete Maschine auch teuer und störanfällig.The connection between the two previously known devices seems to be true possible. However, this would not result in a handy handheld power tool. As a result the great structural effort required for this would mean that one would be equipped in this way Machine also expensive and prone to failure.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteils daß mit wenigen, leicht und raumsparend herstellbaren Bauteilen eine besonders für eine Handwerkzeugmaschine geeignete Vorrichtung geschaffen wurde, die den energiesparenden Schubstart ermöglicht, zum Überwinden kurzzeitig auftretender, größerer Einschraubwiderstände eine Drehschlagvorrichtung besitzt und auf eine vorbestimmte Einschraubtiefe eingestellt werden kann. Die gewählte Verbindung zwischen dem axialbeweglichen Teil der Klauenkupplung und dem Schaltelement zum Ein- und Ausschalten des Antriebmotors für die Vorrichtung, gewährleistet) trotz Schubstart, daß der Antrieb bis zum Auskuppeln nach erreichter Anschlagstellung erhalten bleibt.Advantages of the invention The device according to the invention according to the characterizing Features of the main claim has the advantage that with a few, easily and components that can be produced in a space-saving manner, especially one for a hand-held machine tool suitable device was created that enables the energy-saving push start, A rotary impact device to overcome briefly occurring, larger screw-in resistances and can be adjusted to a predetermined screw-in depth. The chosen one Connection between the axially movable part of the dog clutch and the switching element for switching the drive motor for the device on and off, guaranteed) despite the push start that the drive will be disengaged after it has been reached Stop position is retained.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft für die Verwendung der Vorrichtung bei Handwerkzeugmaschinen, ist die Ausbildung des Anschlags in Verbindung mit einem die Werkstückoberfläche abtastenden Fühler.The measures listed in the subclaims are advantageous Developments and improvements of the device specified in the main claim possible. Particularly advantageous for the use of the device in handheld power tools, is the formation of the stop in connection with the workpiece surface scanning feeler.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung im Schnitt, verbunden mit einer Handwerkzeugmaschine, die nur teilweise dargestellt ist.Drawing An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in shown in the drawing and explained in more detail in the following description. The figure shows a device designed according to the invention in section, connected with a hand machine tool, which is only partially shown.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels Eine Handwerkzeugmaschine 1 mit einem Druckluftmotor 2 ist mit einer Vorrichtung 3 zum motorischen Eirdrehen von Schrauben verbunden. Diese Vorrich+ ag 3 besitzt eine feststehende Hülse 4, die mit d m Gehäuse der Handwerkzeugmaschine 1 verschraubt ist.Description of the exemplary embodiment A handheld power tool 1 with a compressed air motor 2 is with a device 3 for motorized turning connected by screws. This Vorrich + ag 3 has a fixed sleeve 4, which is screwed to the housing of the handheld power tool 1.
Eine zwischen das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine 1 und die Hülse 4 gespannte Scheibe 5 bildet einen Axialanschlag für ein Lager 6 im Gehäuse der Handwerkzeugmaschine 1. Dieses Lager 6 trägt eine Abtriebsspindel 7 des Druckluftmotors 2. Diese Abtriebsspindel 7 trägt eine Spindelhülse 8. Die Abtriebsspindel 7 und die Spindelhülse 8 sind drehfest miteinander verbunden. Auf das mit der Abtriebsspindel 7 drehfest verbundene Ende der Spindelhülse a ist eine Stützmutter 9 aufgeschraubt. Die Stützmutter 9 bildet einen Axialanschlag für ein Drucklager 10, daß seinerseits eine auf die Spindelhülse 8 aufgeschobene Schraubenfeder 11 abstützt. Daß vom Drucklager 10 abgewendete Ende der Schraubenfeder 11 drückt gegen eine Scheibe 12, die ihrerseits auf Kugeln 13' drückt. Die Kugeln 13 sind in parallel zur Langsachse der Spindelhülse 8 verlaufenden Bohrungen 14 in einem Bund 15 der Spindelhülse 8 geführt. Eine Axialbohrung 16 in der Spindelhülse 8 nimmt einen Führungsbolzen 17 mit einer dessen Zapfen umgebenden Schraubenfeder 18 und einen Mittenzapfen 19 eines ersten Teils 20 einer Klauenkupplung 20, 21 auf. Ein zweiter Teil 21 der Klauenkupplung 20, 21 wird von der Spindelhülse 8 getragen. Hierzu besitzt der zweite Teil 21 der Klauenkupplung 20, 21 in einer Zentralbohrung eine Ringnut 22', in die Kugeln 23 eingelegt sind. Außer in die Ringnut 22 greifen die Kugeln 23 auch in eine entsprechende Ringnut 24 im Mantel der Spindelhülse 8 ein. Der zweite Teil 21 der Klauenkupplung 20, 21 ist so leicht drehbar auf der Spindelhülse 8 gelagert und zugleich gegen axiales Verschieben gegenüber dieser Spindelhülse 8 gesichert. Die Kugeln 23 werden durch eine Bohrung eingefüllt, die später durch eine Schraube 25 verschlossen wird. In die den Kugeln 13 zugewendete Stirnfläche des zweiten Teils 21 der Klauenkupplung 207 21 sind rings um die zentrale Bohrung des zweiten Teils 21 verteilte Mulden 26 eingearbeitet, in die die Kugeln 13 eingreifen können. Der erste Teil 20 trägt Klauen 27, der zweite Teil 21 diesen Klauen 27 gegenübergestellte Klauen 28. Die Axialbohrung 16 ist fortgeführt durch eine Axialbohrung 29, die sowohl durch die Spindelhülse 8 als auch durch die Antriebsspindel 7 verläuft. Maschinenseitig läuft diese Axialbohrung 29 aus in eine Ventilbohrung 30. Deren Ende bildet den Sitz für eine Ventilkugel 31, die normalerweise durch eine Ventilfeder 32 in diesem Ventilsitz gehalten wird. Die Axialbohrung 29 nimmt eine Schubstange 33 auf, die von der Ventilkugel 31 bis zum Führungsbolzen 17 reicht. Ihre Länge ist so abgestimmt, daß die Ventilkugel 31 aus ihrem Sitz gehoben wird, bevor der erste Teil 20 der Klauenkupplung 20, 21 in seine Eingriffstellung mit dem zweiten Teil 21 kommt. Am Ende eines Überwegs des ersten Teils 20 aus seiner Kupplungsstellung heraus, ist die Ventilkugel 31 durch die Ventilfeder 32 und den herrschenden Luftdruck in ihren Sitz gedrückt und damit die Luftzufuhr zum Druckluftmotor 2 gesperrt. Der erste Teil 20 der Klauenkupplung 20, 21 ist fest verbunden mit einer Schlüsselhülse 34. Die Schlüsselhülse 34 nimmt das Ende 35 einer Schraubendreherklinge 36 auf. Die Schraubendreherklinge 36 ist geführt in einer Lagerbohrung 37 im werkstückseitig auslaufenden Ende der Hülse 4.One between the housing of the handheld power tool 1 and the sleeve 4 tensioned disc 5 forms an axial stop for a bearing 6 in the housing Hand machine tool 1. This bearing 6 carries an output spindle 7 of the air motor 2. This output spindle 7 carries a spindle sleeve 8. The output spindle 7 and the spindle sleeve 8 are non-rotatably connected to one another. On that with the output spindle 7 non-rotatably connected end of the spindle sleeve a, a support nut 9 is screwed on. the Support nut 9 forms an axial stop for a thrust bearing 10 that in turn a helical spring 11 pushed onto the spindle sleeve 8 supports. That end of the helical spring 11 facing away from the thrust bearing 10 presses against a disk 12, which in turn presses on balls 13 '. The balls 13 are in parallel to the longitudinal axis of the spindle sleeve 8 extending holes 14 in a collar 15 of the Spindle sleeve 8 out. An axial bore 16 in the spindle sleeve 8 takes a guide pin 17 with a helical spring 18 surrounding its pin and a center pin 19 a first part 20 of a dog clutch 20, 21. A second part 21 of the dog clutch 20, 21 is carried by the spindle sleeve 8. For this purpose, the second part 21 has the Claw coupling 20, 21 in a central bore an annular groove 22 'into which balls 23 are inserted. In addition to the annular groove 22, the balls 23 also engage in a corresponding one Annular groove 24 in the jacket of the spindle sleeve 8. The second part 21 of the dog clutch 20, 21 is so easily rotatably mounted on the spindle sleeve 8 and at the same time against axial displacement with respect to this spindle sleeve 8 is secured. The balls 23 are Filled through a hole which is later closed by a screw 25. In the end face of the second part 21 of the dog clutch facing the balls 13 207 21 are troughs distributed around the central bore of the second part 21 26 incorporated into which the balls 13 can engage. The first part 20 carries Claws 27, the second part 21 these claws 27 opposite claws 28. The Axial bore 16 is continued by an axial bore 29, which both through the Spindle sleeve 8 as well as through the drive spindle 7 runs. Running on the machine side this axial bore 29 from into a valve bore 30. The end of which forms the seat for a valve ball 31, which is normally supported by a valve spring 32 in this valve seat is held. The axial bore 29 receives a push rod 33 from the valve ball 31 extends to the guide pin 17. Your length is like this Voted, that the valve ball 31 is lifted from its seat before the first part 20 of the Claw coupling 20, 21 comes into its engagement position with the second part 21. At the The end of an overrun of the first part 20 out of its coupling position is the valve ball 31 by the valve spring 32 and the prevailing air pressure in their Seat pressed and thus the air supply to compressed air motor 2 is blocked. The first Part 20 of the claw coupling 20, 21 is firmly connected to a key sleeve 34. The key sleeve 34 receives the end 35 of a screwdriver blade 36. the Screwdriver blade 36 is guided in a bearing bore 37 in the workpiece outgoing end of the sleeve 4.
Dieses Ende. der Hülse ist mit einem Gewinde 38 versehen. Eine Kontermutter 39 und eine Anschlaghülse 40 sind auf dieses Gewinde 38 aufgeschraubt. Ein Fenster 41 in der Anschlaghülse 40 erlaubt die Beobachtung des Schraubenkopfes 42 einer Schraube 43. Das Werkstück, in das die Schraube 43 eingeschraubt werden soll, ist mit 44 bezeichnet.This end. the sleeve is provided with a thread 38. A lock nut 39 and a stop sleeve 40 are screwed onto this thread 38. A window 41 in the stop sleeve 40 allows the screw head 42 to be observed Screw 43. The workpiece into which screw 43 is to be screwed is denoted by 44.
Zum Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Handwerkzeugmaschine 1 durch ein nicht dargestellte Hauptventil an eine Druckluftversorgung angeschlossen. Die Lage der Stirnfläche der eiazuschraubenden Schrauben zur Werkstückober-.äche, wird durch Einstellen des Abstandes der Stiel fläche der Anschlaghülse 40 vom Ende der Schraubendreherklinge 36 festgelegt. Durch Drehen der Stützmutter 9 wird die Vorspannung der Schraubenfeder 11 bestimmt, die das Übertragungsdrehmoment von der Spindelhülse 8 über die Kugeln 13 zum zweiten Teil 21 der Klauenkupplung 20, 21 festlegt. Die Teile 20 und 21 der Klauenkupplung sind durch die Schraubenfeder 18 außer Eingriff gehalten, die Ventilbohrung 30 ist durch die Ventilkugel 31 verschlossen. Beim Ansetzen der Schraubendreherklinge 36 an die Schraube 46 wird die Schraubendreherklinge 36 gegen die Wirkung der Schraubenfeder 18 nach innen geschoben. Dabei öffnet der Mittenzapfen 19 über den Führungsbolzen 17 und die Schubstange 33 das Druckluftventil zum Druckluftmotor 2 durch Abheben der Ventilkugel 31 von ihrem Sitz in der Ventilbohrung 30. Der Druckluftmotor 2 beginnt zu laufen. Danach kuppeln die Klauen 27 des ersten Teils 20 in die Klauen 28 des zweiten Teils 21 der Klauenkupplung 20, 21 ein. Die Schraubendreherklinge 36 wird gedreht und die Schraube 46 eingeschraubt. Treten während des Einschraubens größere Einschraubwiderstände auf, so rasten die Kugeln 13 von einer der Mulden 26 in die andere und erzeugen dabei das Einschraubdrehmoment erhöhende Schläge.To work with the device according to the invention, the handheld power tool 1 connected to a compressed air supply through a main valve, not shown. The position of the end face of the screws to be screwed in relation to the workpiece surface, is by adjusting the distance between the handle surface of the stop sleeve 40 from the end the screwdriver blade 36 set. By turning the support nut 9, the Bias of the coil spring 11 determines the transmission torque of the Spindle sleeve 8 via balls 13 to second part 21 of claw coupling 20, 21 specifies. The parts 20 and 21 of the dog clutch are supported by the coil spring 18 out of engagement held, the valve bore 30 is through the valve ball 31 locked. When the screwdriver blade 36 is applied to the screw 46 the screwdriver blade 36 against the action of the coil spring 18 inward pushed. The center pin 19 opens via the guide pin 17 and the push rod 33 the compressed air valve to the compressed air motor 2 by lifting the valve ball 31 from their seat in the valve bore 30. The compressed air motor 2 begins to run. Thereafter couple the claws 27 of the first part 20 into the claws 28 of the second part 21 of the dog clutch 20, 21. The screwdriver blade 36 is rotated and the Screw 46 screwed in. Greater screw-in resistance occurs during screwing in on, the balls 13 snap from one of the troughs 26 into the other and generate impacts that increase the screw-in torque.
Ist die Schraube 46 so weit eingedreht, daß das freie Ende der Anschlaghülse 40 auf der Oberfläche des Werkstücks 45 aufliegt, wird die Gesambewegung der Handwerkzeugmaschine 1, zum Werkstück 45 hin, gestoppt.If the screw 46 is screwed in so far that the free end of the stop sleeve 40 rests on the surface of the workpiece 45, the overall movement of the handheld power tool 1, towards workpiece 45, stopped.
Beim Weiterdrehen der Schraubendreherklinge 36 folgt diese der sich weiter in das Werkstück 45 einschraubenden Schraube 46 unter der Wirkung der Schraubenfeder 18 nach. Die Drehmitnahme für die Schraubendreherklinge 36 ist beendet, wenn der erste Teil 20 der Klauenkupplung 20, 21 der Schraube 46 mit der Schraubendreherklinge 36 so weit gefolgt ist, daß die Klauen 27 und 28 der Klauenkupplung 20, 21 außer Eingriff kommen. Die Schraubendreherklinge 36 bleibt stehen. Dies und das leichte Überrastgeräusch der Klauenkupplung 20) 21, melden dem Bedienenden das Ende des Einschraubvorganges. Er hebt die Handwerkzeugmaschine 1 mit der erfindungsgemäßen Eindrehvorrichtung vom Schraubenkopf ab. Die Schraubenfeder 18 treibt den ersten Teil 20 der Klauenkupplung 20, 21 in seine Endstellung. Die Ventilkugel 31 sperrt die Druckluftzufuhr wieder ab. Der Druckluftmotor 2 bleibt stehen.As the screwdriver blade 36 continues to be turned, it follows itself further screwing into the workpiece 45 screw 46 under the action of the helical spring 18 after. The rotary drive for the screwdriver blade 36 is ended when the first part 20 of the claw coupling 20, 21 of the screw 46 with the screwdriver blade 36 is followed so far that the claws 27 and 28 of the claw coupling 20, 21 except Intervention come. The screwdriver blade 36 stops. This and the easy Locking noise of the dog clutch 20) 21, report the end of the operator to the operator Screwing in process. He lifts the hand machine tool 1 with the inventive Screwing device from the screw head. The coil spring 18 drives the first Part 20 of the claw coupling 20, 21 in its end position. The valve ball 31 locks the compressed air supply off again. The compressed air motor 2 stops.
Das Eindrehen der Schrauben auf die vorbeschriebene Weise stellt sicher, daß normale Schwankungen des Eindrehwiderstandes überwunden und der Eindrehvorgang bis zum Ende durchgeführt werden und daß der Schraubenkopf unbeschädigt bleibt. Gleichzeitig wird durch den Schubstart Energie gespart.Screwing in the screws in the manner described above ensures that that normal fluctuations in the screwing resistance are overcome and the screwing process be carried out to the end and that the screw head remains undamaged. At the same time, the push start saves energy.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8141 | Disposal/no request for examination |