DE1503075B - Stiftschraubeneinschraubvornchtung - Google Patents

Description

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schiebbar gelagerte und gleichfalls antriebsseitig gegenüber einem am Spindelkörper 12 befestigten

durch eine Schraubenfeder federnd abgestützte Füh- Stift 30 verschiebbar ist. Die Spannzange 24, die

rungshülse dient, an welcher Führungshülse sich durch den Spindelkörper 12 in Drehung versetzt wird,

werkstückseitig die Spannzange anschließt, in die der besitzt Längsnuten 31, in welchen Kugeln 32 ver-

Spann- und Führungsstößel noch lagernd hineinragt S schiebbar sind, die in am rohrförmigen Teil des

sowie werkstückseitig mit seinem Spannkopf in einer Spindelkörpers 12 ausgebildeten Ausnehmungen 33

Ausnehmung — die eine mit dem Spannkopf zu- angeordnet sind. Diese Kugeln werden in ihren Aus-

sammenwirkende Spannschulter hat — der Spann- nehmungen durch einen Außenring 34 festgehalten,

zange endet, wobei die Längsverschiebbarkeit der An- der auf dem Spindelkörper 12 durch federnde Ringe

triebseinheit oder der Arbeitsspindel von einem ge- ίο 35 befestigt ist.

stellfesten Anschlag begrenzt ist, bei dessen Erreichen Die Backen 36 der Spannzange 24, die an ihrer selbsttätig die Drehbewegung der Arbeitsspindel ein- Innenseite Gewindezüge 37 zum Vergreifen des Enschaltbar ist, und daß ferner eine Einrichtung zum Be- des einer Stiftschraube 8 aufweisen, sind an ihrer grenzen des Drehmomentes vorhanden ist, die beim Außenfläche 38 konisch ausgebildet, so daß sie in be-Erreichen eines bestimmten Einschraubmomentes die 15 kannter Weise mit dem Spannkegel 39 der Mitten-Drehbewegung der Arbeitsspindel abschaltet. bohrung 23 derart zusammenwirken, daß beim Ein-

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist im drücken der Spannzange in die Mittenbohrung 23 ein

Anspruch 2 gekennzeichnet. Schließen der Backen bewirkt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Ein Spann- und Führungsstößel 40 ist in Axial-

Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläu- 20 richtung in einem Abschnitt 41 der Mittenbohrung

tert. Es zeigt des Spindelkörpers 12 verschiebbar gelagert und steht

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Ein- antriebsseitig unter der Wirkung einer Schrauben-

Schraubvorrichtung, feder 48. Er besitzt einen zylindrischen Führungs-

F i g. 2 einen Längsschnitt der wesentlichen Teile ansatz 42, der in einem Abschnitt 43 der Mittenboh-

der Vorrichtung nach F i g. 1 im entspannten Zu- 25 rung gleitet, welcher konzentrisch in den Abschnitt

stand, d. h. beim Annähern an eine Stiftschraube, 41 der Bohrung einmündet.

F i g. 3 den Längsschnitt nach F i g. 2, jedoch in Auf diesem Stößel 40 sitzen die Spannzangen 24

der Spannstellung, in der eine Stiftschraube zum Ein- und die Hülse 25 derart, daß die Spannzange durch

schrauben eingespannt ist. den Stößel der Achse der Spindel gehalten wird. Dies

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Einschraub- 30 ist bei einer waagerechten Spindel unbedingt erfordervorrichtung besteht aus einem Gestell! mit Gleit- lieh, um eine Beschädigung des Gewindes der Stiftführungen 2 für eine Antriebseinheit 3, deren Ver- schraube zu vermeiden und um ein gutes und gleichschiebeweg durch gestellfeste Anschläge 4,5 begrenzt mäßiges Angreifen der Spannzange an der Stiftwird. Die Antriebseinheit trägt eine Arbeitsspindel 6. schraube zu ermöglichen.

An dem von der Antriebseinheit entfernten Ende 35 Im Inneren der Spannzange 24 besitzt der Stößel

trägt das Gestein ein Werkstück? mit Gewinde- 40 einen Spannkopf44, der mit einer Spannschulter

bohrungen, in welche Stiftschrauben 8 eingeschraubt 46 einer von dem Backen 36 gebildeten Ausnehmung

werden sollen. Diese Schrauben werden von Hand 46 zusammenwirkt. Dieser Spannkopf sitzt in der

eingesetzt. Nähe des werkstückseitigen Endes 45 des Stößels,

Die Arbeitsspindel 6 der Antriebseinheit besitzt ein 4° welches zum Anschlag an dem Ende 47 der Stift-Vierkantfutter (F i g. 2 und 3), in dem eine teleskop- schraube 8 vorgesehen ist.

artige Hülse 10 befestigt ist. In dieser Hülse 10 gleitet Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die fol-

teleskopartig das Ende 11 eines Spindelkörpers 12, gende: Nachdem die Stiftschraube 8 von Hand in das

der mit der Hülse drehfest durch einen Stift 13 ver- Werkstück 7 eingesetzt wurde, wird die Antriebsein-

bunden ist, welcher an der Hülse befestigt und gegen- 45 heit 3 bis zum Anstoßen an den Anschlag 5 zurück-

über einer am Ende 11 des Spindelkörpers ausgebil- gezogen, wie in F i g. 1 dargestellt. Die Spindel steht

deten Abflachung 14 verschiebbar ist. still und befindet sich in der in F i g. 2 gezeigten

Eine Schraubenfeder 15 stützt sich auf einer Seite Stellung, in der die Federn 15,27 und 48 entspannt

gegen eine an der Hülse 10 ausgebildete Schulter 16 sind und die Spannzange 24 geöffnet ist.

und auf der anderen Seite gegen einen Ring 17 ab, 50 Die Antriebseinheit 3 rückt dann in der Richtung

der seinerseits gegen eine Schulter 18 des Spindel- des Pfeils A vor, wobei die Spindel weiterhin still-

körpers 12 anliegt, und drückt den Spindelkörper 12 steht, so daß schließlich das Ende 45 des Spann- und

in Richtung auf das Werkstück 7. Führungsstößels 40 das Ende 47 der Stiftschraube 8

In seinem mittleren Teil ist der Spindelkörper 12 berührt.

gleitfähig in Lagerbuchsen 19,20 gelagert, die von 55 Die Vorwärtsbewegung der Spindel wird in gleicher einem gestellfesten Lager 21,22 getragen werden. An Richtung fortgesetzt, wodurch der Stößel 40 eingeseinem von der Hülse 10 entfernten Ende, also werk- drückt wird, da die Federspannung der Feder 15 stückseitig, weist der Spindelkörper 12 eine Mitten- größer ist als die der Feder 48. Der Spannkopf 44 bohrung 23 auf, in der eine Spannzange 24 und eine des Stößels kommt in Berührung mit der Schulter 46 zwischen ihr und dem Boden 26 der Bohrung 23 an- 60 der Spannzange 24 und nimmt diese sowie die Hülse geordnete Führungshülse 25 verschiebbar sind. Die 25, die beide in der Mittenbohrung 23 des Spindel-Hülse 25 ist antriebsseitig an einer Schraubenfeder 27 körpers 12 verschiebbar sind, unter Zusammenabgestützt, die an einem Absatz der zweimal abge- drücken der Feder 27 mit. Hierbei verschiebt sich die setzten werkstückseitigen Mittenbohrung 23,41,43 des Spannzange in die Bohrung 23 hinein und ergreift Spindelkörpers 12 anliegt und so die Führungshülse 65 das Gewinde der Stiftschraube 8 in bekannter Weise 25 gegen die Spannzange 24 drückt. Die Hülse 25 ist durch das Zusammenwirken des Spannkegels 39 des mit dem Spindelkörper 12 durch eine an der Hülse 25 Spindelkörpers 12 und des konisch ausgebildeten ausgebildete Abflachung 30 drehfest verbunden, die Teils 36 der Spannzange 24.

Die Verschiebung der Antriebseinheit 3 wird in Richtung des Pfeils A fortgesetzt, wobei die beiden Federn 27 und 48 zusammengedrückt sind. Die Feder 15, deren Federspannung größer ist als die der beiden anderen, wird ihrerseits zusammengedrückt (F i g. 2), und das Ende 11 des Spindelkörpers 12 gleitet in der Hülse 10 unter der Führung des Stifts 13, der sich gegen die Abflachung 14 des Spindelkörpers verschiebt.

Sobald die Antriebseinheit 3 in Berührung mit dem Anschlag 4 kommt, wird die Drehung der Spindel ausgelöst, um das Einschrauben der Stiftschraube 8 in das Werkstück 7 vorzunehmen, und zwar so lange (nicht dargestellt), bis bei diesem Einschrauben ein vorbestimmtes Drehmoment erreicht wird, bei dem ein Drehmomentbegrenzer ein Abschalten der Drehbewegung der Spindel bewirkt.

Die automatische Zurückführung der Antriebseinheit entspannt die Feder 15, deren Federkraft größer ist als die Summe der Federkräfte der Feder 27 und 48. Sobald die Feder 15 vollständig entspannt ist, wirken die Federn 48 und 27 auf den Stößel 40 bzw. auf die Spannzange 24 und drücken diese bis zum Anschlag an die Kugeln 32 aus dem Spindelkörper

ίο heraus, wodurch sich gleichzeitig deren Backen 36 öffnen und von der in das Werkstück 7 eingeschraubten Stiftschraube 8 lösen, während die Antriebseinheit 3 ihre Rückkehrbewegung fortsetzt, bis sie den Anschlag 5 berührt und für einen neuen Einschraub-Vorgang bereitsteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Patentansprüche vorzunehmendes Verschieben und Verdrehen ihrer Teile zueinander. Die Stiftschraube muß von Hand

1. Stiftschraubeneinschraubvorrichtung, die in in das geschlossene Spannfutter eingeschraubt wereiner Antriebseinheit mit mindestens einer waage- den, was anschließend eine sehr genaue Heranführechten, längsverschiebbaren Arbeitsspindel für 5 rung an das Gewindeloch des Werkstücks erfordert, eine Spannzange — die beim Längsverschieben Insgesamt eignet sich daher diese Vorrichtung nicht in einem Spannkegel spannbar ist — angeordnet gut für einen weitgehend automatisierten Einsatz, ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf abgesehen davon, daß die verschiedenen Kupplungen der Arbeitsspindel (6) eine Teleskophülse (10) be- auch erheblicher Abnutzung unterliegen, was die festigt ist, die einen längsverschiebbaren, in einem io Funktionssichrheit beeinträchtigt.

gestellfesten Lager (21,22) der Antriebseinheit Eine aus der USA.-Patentschrift 2 531456 begelagerten Spindelkörper (12) trägt, mit einer kannte Vorrichtung der eingangs genannten Art soll Schraubenfeder (15) zwischen einer Schulter (16) einen stärkeren Andruck der Spannbacken an der der Teleskophülse (10) und einer Schulter (17,18) Stiftschraube ermöglichen und Abnutzungen komdes Spindelkörpers (12) sowie mit einer werk- 15 pensieren. Dazu wird ein kontinuierlich wirkendes stückseitig zweimal abgesetzten Mittenbohrung Antriebsdrehmoment benutzt, das über in zwei Ring-(23, 41, 43) im Spindelkörper, in der ein Spann- nuten bzw. Spiralnuten der Spannbacken eingreifende und Führungsstößel (40) zweifach gelagert und Halte- und Kupplungskugeln, die in einem hülsenantriebsseitig durch eine Schraubenfeder (48) ab- förmigen Antriebskopf gehaltert sind und mit Steuergestützt ist, während als dritte Lagerstelle für 20 ringen zusammenwirken, übertragen wird. Die Spanndiesen Spann- und Führungsstößel eine in der backen wirken ferner mit einem Stößel zusammen, äußeren Bohrung (23) drehfeste, längsverschieb- . der sich am Kopf der Stiftschraube abstützt. Diese bar gelagerte und gleichfalls antriebsseitig durch Vorrichtung ist nur für Stiftschrauben jeweils einer eine Schraubenfeder (27) federnd abgestützte bestimmten Kopflänge verwendbar, da sie sich am Führungshülse (25) dient, an welcher Führungs- 25 Ende des Einschraubens am Werkstück selbst abhülse sich werkstückseitig die Spannzange (24) stützt. Die Vorrichtung erfordert wegen der mit mehanschließt, in die der Spann- und Führungsstößel reren Abschnitten in verschiedener Weise zusammen-(40) noch lagernd hineinragt sowie werkstück- wirkenden Teile, insbesondere der Spannbacken, eine seitig mit seinem Spannkopf (44) in einer Aus- komplizierte Ausbildung und Bearbeitung derselben, nehmung — die eine mit dem Spannkopf zu- 30 wobei im Betrieb unvermeidliche Abnutzungen das sammenwirkende Spannschulter (46) hat — der Zusammenwirken der Einzelteile und damit das Spannzange endet, wobei die Längsverschiebbar- Funktionieren der Vorrichtung beeinträchtigen könkeit der Antriebseinheit (3) oder der Arbeits- nen. Außerdem bildet die dauernde Drehung insbespindel (6) von einem gestellfesten Anschlag (4) sondere sämtlicher Außenteile der Vorrichtung eine begrenzt ist, bei dessen Erreichen selbsttätig die 35 gewisse Gefahrenquelle beim Aufsetzen auf die wo· Drehbewegung der Arbeitsspindel einschaltbar möglich von Hand nicht weit genug in das Werkstück ist, und daß ferner eine Einrichtung zum Begren- eingeschraubte Stiftschraube.

zen des Drehmomentes vorhanden ist, die beim Die bislang gebräuchlichen Vorrichtungen, wie die

Erreichen eines bestimmten Einschraubmomentes oben angegebenen Geräte, enthalten also eine große

die Drehbewegung der Arbeitsspindel abschaltet. 40 Anzahl von zum Teil kompliziert geformten Bau-

2. Stiftschraubeneinschraubvorrichtung nach teilen, die ineinandergeschachtelt, miteinander verAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kugeln fügt und verschraubt sind, wodurch äußerst kom-(32) als Spannzangenmitnehmer dienen, die einer- plexe Strukturen entstehen. Dies hat erhebliche Nachseits in Längsnuten (31) der Spannzange und teile zur Folge, wie mangelnde Betriebszuverlässigkeit, andererseits in Ausnehmungen (33) des Spindel- 45 mangelnde Robustheit, komplizierte Montage, hoher körpers (12) eingreifen, und daß die Kugeln in Herstellungspreis und hohe Ausfallrate, so daß die den die Kugeln seitlich abstützenden Ausnehmun- Geräte im Gebrauch unbefriedigend sind.

gen nach außen von einem den Spindelkörper Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

umgebenden Ring (34) gehalten sind. Einschraubvorrichtung der eingangs beschriebenen

50 Art zu schaffen, die einfach ist und trotzdem ein

selbsttätiges Anziehen von Stiftschrauben ermöglicht, ferner für das Einschrauben mit mehreren Spindelkörpern geeignet und schließlich schnell um-

Die Erfindung betrifft eine Stiftschraubenein- stellbar ist, falls Stiftschrauben einer anderen Länge

Schraubvorrichtung, die in einer Antriebseinheit mit 55 eingeschraubt werden sollen.

mindestens einer waagerechten, längsverschiebbaren Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-Arbeitsspindel für eine Spannzange — die beim löst, daß auf der Arbeitsspindel eine Teleskophülse Längsverschieben in einem Spannkegel spannbar befestigt ist, die einen längsverschiebbaren, in einem ist — angeordnet ist. gestellfesten Lager der Antriebseinheit gelagerten Bei einer aus der deutschen Patentschrift 439 245 60 Spindelkörper trägt, mit einer Schraubenfeder zwibekannten Vorrichtung dieser Art sind eine Reib- sehen einer Schulter der Teleskophülse und einer kupplung sowie eine mehrstufige Klauenkupplung Schulter des Spindelkörpers sowie mit einer werkvorgesehen, die im Zusammenwirken mit Federn und stückseitig zweimal abgesetzten Mittenbohrung im einem Bolzen, dessen Fuß gegen das Stiftschrauben- Spindelkörper, in der ein Spann- und Führungsstößel ende stößt, beim Ende des Einschraubens zum Lösen 65 zweifach gelagert und antriebsseitig durch eine der Spannbacken dienen, indem diese radial nach Schraubenfeder abgestützt ist, während als dritte außen gedrückt werden. Die Vorrichtung für einen Lagerstelle für diesen Spann- und Führungsstößel neuen Arbeitsgang erfordert dann ein von Hand eine in der äußeren Bohrung drehfeste, längs ver-