DE2843684B2

DE2843684B2 - Schraubkopf

Info

Publication number: DE2843684B2
Application number: DE2843684A
Authority: DE
Inventors: Ewald 3260 Rinteln Hornung
Original assignee: Feinwerkbau Helfer & Co Kg 3261 Moellenbeck
Current assignee: Feinwerkbau Helfer & Co Kg 3261 Moellenbeck
Priority date: 1978-10-06
Filing date: 1978-10-06
Publication date: 1980-10-02
Also published as: DE2843684C3; DE2843684A1; US4287923B1; US4287923A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schraubkopf mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Auskuppeln des Schraubendrehers beim Erreichen einer liestimmten Einschraubtiefe, bestehend aus einem Spannzapfen und einem mit diesem kuppelbaren Schraubendreher, einer Schraubenfeder, die an einer Schulter des Spannzapfens abgestützt ist und auf einer am werkstückseitigen Ende des Spannzapfens längsverschiebbar geführten Widerlagerhülse einwirkt, Kupplungsgliedern, die zwischen dem Schraubendreher und der Widerlagerhülse angeordnet sind, einer Tiefenanschlaghülse mit einem dem Werkstück abgewandten Federwiderlager für eine Kupplungsfeder.

Die DE-OS 26 21 932 zeigt einen Schraubkopf dieser Art Dieses bekannte Gerät weist eine Reihe von zum Teil schwerwiegenden Nachteilen auf. Ein Nachteil liegt zunächst darin, daß die Widerlagerhülse und die Tiefenanschlaghülse zwei getrennte Bauelemente bilden, wodurch die Herstellungskosten sowie die Betriebssicherheit und der Verschleiß naturgemäß erhöht werden. Als Kupplun^sglieder zwischen dem Spannzapfen und dem Schraubendreher sind in den Teil des Spannzapfens eingelassene, radial nach innen ragende

jo und mit diesen fest verbundene Stifte vorgesehen, welche mit einer P.ingschulter des Schraubendrehers zusammenarbeiten. Diese Ringschulter weist den Kupplungsstiften angepaßte Nuten auf, in welche jeweils ein als Mitnehmer wirkender Kupplungsstift

)5 einfährt Diese Nuten gehen an ihren Seiten in Schrägen über, durch welche erreicht wird, daß beim Anheben der Kupplungsstifte aus den Nuten die Kupplungsstifte sich gegenüber der Ringschulter weiter verdrehen können, was der Lage in entkuppeltem Zustand entspricht. Die Kupplungsstifte gleiten dabei über i*i xhen den Nuten liegenden Kanten hinweg, welche dafür sorgen, daß die Kupplungsstifte stets die Tendenz haben, über die Schrägen in die Nuten hineinzugleiten.

Durch die besondere Ausbildung des der Schrauberklinge abgewandten Endes des Schraubendrehers in Form einer zentralen Bohrung nebst Nuten wird der Schraubendreher geschwächt, so daß zur Verringerung der bei Belastung auftretenden erhöhten Spannungen eine stärkere Dimensionierung des Schraubendrehers erforderlich ist. Dies führt zwangsläufig auch zu einer entsprechenden Dimensionierung der Einzelteile des Schraubkopfes, insbesondere des Spannzapfens, der Widerlagerhülse und der Tiefenanschlaghülse, was sich auf die Herstellungskosten, das Gesamtgewicht und auch den Leistungsbedarf nachteilig auswirkt. Darüber hinaus ist eine besondere Bearbeitung, also Spezialanfertigung des Schraubendrehers erforderlich, was ebenfalls zu erhöhten Kosten führt. Überdies besteht bei diesem bekannten Gerät die Gefahr des ungewollten Auskuppeins, bevor die Schraube die gewünschte Senktiefe erreicht hat. Dieser Gefahr kann nur durch Erhöhung des Anpreßdruckes begegnet werden, welcher nach Maßgabe der Eindringtiefe der Schraube stets zu steigern ist. Damit wird der einwandfreie Betrieb

h» dieses Gerätes von der Geschicklichkeit und Zuverlässigkeit des Benutzers abhängig, was ebenfalls als Nachteil zu verzeichnen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, diesen bekannten

Schraubkopf so zu verbessern, daß er baulich einfach, in der Herstellung billig und betriebssicher ist und darüber hinaus bei konstantem Anpreßdruck ein vorzeitiges, ungewolltes Lösen der Kupplungsglieder unmöglich ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Widerlagerhülse als eine auf der Werkstückoberfläche abstützbare Tiefenanschlaghülse ausgebildet ist, daß der Spannzapfen an seinem dem Werkstück zugewandten Ende einen im Querschnitt kreisringförmigen Aufnahrneteil aufweist, der mit radialen Durchbrüchen zum querverschiebbaren Lagern der Kupplungsglieder versehen ist, daß die Kupplungsglieder in einer Sperrstellung den Schraubendreher formschlüssig zwischen Wandteilen eines Ausnehmungsabsat7.es kleineren Durchmessers der Widerlagerhülse und des Schraubendrehers drehfest festlegen, wobei die Kupplungsglieder in einer Lösestellung den Schraubendreher freigeben, in der die Kupplungsglieder in einen zum Werkstück hin versetzt angeordneten Ausnehmungsabsatz größeren Durchmessers der Widerlagerhülse eintauchen.

Durch die Ausbildung der Widerlagerhülse als eine auf der Werkstückoberfläche abstützbare Tiefenanschlaghülse wird das erfindungsgemäße Gerät im Aufbau einfach, in der Herstellung billig und darüber hinaus weitgehend wartungsfrei. Diese Vorteile werden noch dadurch erhöht, daß der Spannzapfen an seinem dem Werkstück zugewandten Ende einen im Querschnitt kreisförmigen Aufnahmeteil aufweist, der mit radialen Durchbrüchen zum querverschiebbaren Lagern der Kupplungsglieder versehen ist

Darüber hinaus ist unabhängig von dem Anpreßdruck stets die Gewähr dafür gegeben, daß das Auskuppeln erst dann schlagartig erfolgt, wenn die Schraube die ihr zugedachte Einschraubtiefe erreicht hat. Darüber hinaus bedarf es keinerlei besonderen Ausbildung des der Schrauberklinge gegenüberliegenden Endes des Schraubendrehers. Alle diese Vorteile machen das erfindungsgemäße Gerät namentlich für gewerbliche Kleinverlegebetriebe, insbesondere aber für Heimwerker erschwinglich und wirtschaftlich tragbar, welche nur gelegentlich, z. B. beim Ausbau der Wohnung, Schrauben in Platten einzudrehen haben. Da die dit Kupplung bildenden Elemente praktisch verschleißlos arbeiten, wird beim Austausch des Schraubendrehers im Grunde genommen die gesamte Kupplung ersetzt, so daß die Lebensdauer derselben mit einfachen und billigen Mitteln so gut wie unbegrenzt ist.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen 2—9 hervor.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schraubkopfes ist nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben, die eine Ansicht, teilweise im Schnitt, dieses Gerätes zeigt.

Mit 1,2 ist ein Spannzapfen bezeichnet, welcher mit dem in der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten Bohrfutter einer Handbohrmaschine in geeigneter Weise verbunden wird, so daß die Drehbewegung der Welle der Bohrmaschine auf den Spannzapfen 1,2 übertragen wird.

Der Spannzapfen 1, 2 weist an seinem dem Werkstück zugewandten Ende einen im Querschnitt kreisringförmigen Aufnahmeteil 3 auf.

Der Schraubendreher 4 besteht aus dem Schaftteil 4a und dem Klingenteil 4b. Der Schaftteil 4a hat die Form eines Polygonzyiindcrs, also eines Zylinders, dessen Querschnitt ein Vieleck ist. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform isl der Querschnitt ein regelmäßiges Sechseck, wobei die Erfindung auf diese Ausführungsform keineswegs beschränkt ist Der Durchmesser des Aufnahmeteiles 3 entspricht in diesem Falle dem Eckmaß des sechskantförmigen Schaftteiles 4a des Schraubendrehers 4.

Der Klingenteil Ab kann eine Kreuzklinge oder aber eine meißeiförmige Klinge sein, je nachdem, ob er zum Eindrehen von Kreuzschlitzschrauben oder Geradschlitzschrauben geeignet und bestimmt sein soll.

ίο Selbstverständlich kann es sich auch um einen Mehrkant zum Einschrauben von Jnnenmehrkantschrauben handeln. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Klingenteil 4Z> eine Kreuzklinge.
In dem Aufnahmeteil 3 sind radiale Durchbrüche 5 vorgesehen, in welchen Kuppelglieder 6 bewegbar angeordnet sind. Die Anzahl dieser Kuppelglieder 6 kann der Anzahl der ebenen Flächen des Schaftteiles 4a entsprechen; sie kann aber auch kieiner sein als die Anzahl dieser ebenen Rächen.

Der Aufnahmeteil 3 wird von einer Wideriagerhülse 7 umschlossen, weiche unter der 'Einwirkung einer Schraubenfeder 8 sieht Durch die federbelastete Wideriagerhülse 7 sind die Kupplungsglieder 6 in die Sperrstellung bzw. Lösestellung überführbar, in welchen sie mit den ebenen Flächen des Schaftteiles 4a des Schraubendrehers 4 in bzw. außer Kraftanschluß stehen. Die Wideriagerhülse 7 ist in ihrer Länge auf die Versenktiefe der Schraube abgestimmt

Die Widerlagerhülse 7 weist im oberen Teil einen Ausnehmungsabsatz mit dem Innendurchmesser d auf. An diesen Ausnehmungsabsatz schließt sich ein zum Werkstück hin versetzt angeordneter Ausnehmungsabsatz mit dem Durchmesser D der Wideriagerhülse 7 an, in weichen die Kupplungsglieder 6 in der Lösestellung eintauchen.

Die Schraubenfeder 8 stützt sich einerends gegen die eine Stirnfläche der Widerlagerhülse 7 und anderenends gegen ein topfförmiges Widerlager 9 ab, welches die Wideriagerhülse 7 umgibt Dieses Widerlager 9 is in der einen Richtung gegen axiale Bewegung längs des Spannzapfens 1, 2 gesichert. Dies erfolgt bei der dargestellten Ausführungsform mittels eines Sprengringes 10, welcher sich gegen einen Bund la des Spannzapfens 1, 2 und gegen die Bodenfläche des topfförmigen Widerlagers 9 anlegt. Durch die besondere Form des Widerlagers 9 wird die Gefahr von Verletzungen bzw. Verschmutzungen beseitigt.

In dem Aufnahmeteil 3 ist ein Spurlager angeordnet, gegen welches sich der scnaftförmige Teil 4a des Schraubendrehers 4 anlegt In der Zeichnung ist als Spurlager ein Kugel 11 vorgesehen. Diese Kugel 11 baut die beim Schraub- und Auskuppelvorgang auftretenden Reibungskräfte auf ein erträgliches Maß ab.

De·⁴ Schraubendreher 4 ist in dem Aufnahmeteil 3 mittels einer Ringfeder 12 gegen Herausfallen gesichert. Damit die Kupplungsglieder 6 beim Auswechseln des Schraubendrehers 4 nicht verlorengehen können, sind sie durch in der Zeichnung der Übersichlichkeit halber nicht weiter dargestellte Anschläge gesichert. Diese Anschläge können zweckmäßigerweise so ausgebildet sein, daß dit- radialen Durchbrüche 5 sich an dem dem Schaftteil 4a des Schraubendrehers 4 zugewandten Ende verjüngen.

Die Widerlagerhülse 7 ist in ihrer Länge veränderbar,

*5 so daß unterschiedliche Versenktiefen der Schraubenköpfe der Schrauben eingestellt werden können. Diese Verlängerung ist in der Zeichnung nicht weiter dargestellt. Eine Verlängerung wird /.weckmäßig

dadurch erreicht, daß mit der Widerlagerhülse 7 eine VorsatzhülsR in geeigneter Weise lösbar verbunden wird. Zweckmäßig ist dabei eine Schraubverbindung, wobei selbstverständlich auch andere Verbindungsarten von Fall zu Fall gewählt werden können.

Die Widerlagerhülse 7, die in dem Aufnahmeteil 3 gelagerten Kupplungsglieder 6 und der Schaftteil 4a des Schraubendrehers 4 bilden zusammen eine lösbare Kupplung, welche bei Erreichen einer vorbestimmten Versenktiefe der Schraube die Drehmomentübertragung von dem Spannzapfen 1, 2 auf die Schraube selbsttätig unterbindet. Wesentlich ist dabei, daß der Schaftteil 4a des Schraubendrehers 4 selbst Teil dieser Kupplung ist, so daß durch Austausch des abgenutzten Schraubendrehers 4 gleichzeitig ein wesentlicher Kupplungsteil mit erneuert wird, was sich verschleißmindernd auf die gesamte Kupplung auswirkt. Da die übrigen Teile dieser Kupplung kaum einem Verschleiß unterworfen sind, erhält man beim Auswechseln des Schraubendrehers 1 praktisch eine neue Kupplung.

Die Arbeitsweise des kraftangetriebenen Schraubkopfes gemäß der Erfindung ist die folgende:

Soll beispielsweise eine Kreuzschlitzschraube in eine Gipskartonplatte eingeschraubt werden, dann wird der Klingenteil 4b des Schraubendrehers 4 in den Kreu/schlitz dieser Schraube eingeführt. Anschließend daran wird die Bohrmaschine in Betrieb gesetzt und die Widerlagerhülse 7 mit ihrer vorderen Stirnfläche gegen die Gipskartonplatte gedrückt, so daß die Schraube in diese Platte eindringt. Durch den auf die Bohrmaschine ausgeübten Druck bewegt sich die Widerlagerhülse 7 entgegen der Kraft der Schraubenfeder 8 nach oben, also in das Widerlager 9 hinein. Die Kupplungsglieder 6 befinden sich dabei in der Sperrstellung, so daß eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Aufnahmeteil 3 und dem Schaftteil 4e des Schraubendrehers 4 über die Kupplungsglieder 6 besteht.

Hat die Schraube die gewünschte Versenktiefe erreicht, dann haben die Kupplungsglieder 6 als Folge der Endstellung der Widerlagerhülse 7 (oberste Totpunktstellung in dem topfförmigen Widerlager 9) die Möglichkeit, in den im Innendurchmesser Derweiterten Ausnehmungsabsatz der Widerlagerhülse 7 zu treten mit der Folge, daß die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Kupplungsgliedern 6 und dem Schaftteil 4a des Schraubendrehers 4 unterbrochen wird. Damit ist die Übertragung der Drehbewegung von dem Spannzapfen 1, 2, auf die Schraube unterbrochen, so daß trotz weiterer Drehung des Aufnahmeteiles 3 kein weiteres hinschrauben erfolgen kann.

Wird die Bohrmaschine entfernt, so daß zwischen der vorderen Stirnfläche der Widerlagerhülse 7 und der Platte kein Kontakt mehr besteht, so führt die Schraubenfeder 8 die Widerlagerhülse 7 wieder in die in der Zeichnung dargestellte Sperrstellung zurück, in welcher die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Kupplungsgliedern 6 einerseits und dem Schaftteil 4a des Schraubendrehers 4 andererseits wiederhergestellt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Schraubkopf mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Auskuppeln des Schraubendrehers beim Erreichen einer bestimmten Einschraubtiefe, bestehend aus einem Spannzapfen und einem mit diesem kuppelbaren Schraubendreher, einer Schraubenfeder, die an einer Schulter des Spannzapfens abgestützt ist und auf einer am werkstückseitigen Ende des Spannzapfens längsverschiebbar geführten Widerlagerhülse einwirkt, Kupplungsgliedern, die zwischen dem Schraubendreher und der Widerlagerhülse angeordnet sind, einer Tiefenanschlaghülse mit einem dem Werkstück abgewandten Federwiderlager für eine Kupplungsfeder, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlagerhülse (7) als eine auf der Werkstückoberfläche abstützbare Tiefenanschlaghülse ausgebildet ist, daß der Spannzapfen (I₁ 2) an seinem dem Werkstück zugewandten Ende pirten im Querschnitt kreisringförmigen Aumahmeteii (3) aufweist, der mit radialen Durchbrüchen (5) zum querverschiebbaren Lagern der Kupplungsglieder (6) versehen ist, daß die Kupplungsglieder (6) in einer Sperrstellung den Schraubendreher (4) formschlüssig zwischen Wandteilen eines Ausnehmiingsabsatzes kleineren Durchmessers (d) der Widerlagerhülse (7) und des Schraubendrehers (4) drehfest festlegen, und daß die Kupplungüglieder (6) in einer Lösestellung den Schraubendreher (4) freigeben, in der die Kupplungsglieder i: einen zum Werkstück hin versetzt angeordneten Ausnehmungsab«atz größeren Durchmessers (D)der Widerlagerhülse eintauchen.

2. Schraubkopf nach Ansfmch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schraubenfeder (8) einerends gegen die eine Stirnfläche der Widerlagerhülse (7) und anderenends gegen ein topfförmiges Widerlager (9) abstützt, welches die Widerlagerhülse (7) umgibt.

3. Schraubkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (9) in der einen Richtung gegen axiale Bewegung längs des Spann Zapfens (1,2) gesichert ist.

4. Schraubkopf nach Anspruch 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Aufnahmeteil (3) ein Spurlager angeordnet ist, gegen welches sich der schaftförmige Teil (4a) des Schraubendrehers (4) abstützt.

5. Schraubkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spurlager als Kugel (11) ausgebildet ist.

6. Schraubkopf nach Anspruch 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubendreher (4) in dem Aufnahmeteil (3) beispielsweise mittels einer Ringfeder (12) gegen Herausfallen gesichert ist.

7. Schraubkopf nach Anspruch 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsglieder (6) in radialen Durchbrüchen (5) im Aufnahmeteil (3) angeordnet sind, und daß diese Kupplungsglieder (6) durch Anschläge gegen Herausfallen in den kreiszylinderförmigen Hohlraum des Aufnahmeteiles (3) gesichert sind.

8. Schraubkopf nach Anspruch 1 —9, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlagerhülse (7) durch lösbare Verbindung mit einer weiteren Hülse in ihrer Länge veränderbar ist.

9. Schraubkopf nach Anspruch 6, dadurch

gekennzeichnet, daß der Schaft (4a^ des Schraubendrehers (4) vieleckig ausgebildet ist.