DE29709122U1

DE29709122U1 - Device for screwing in fasteners

Info

Publication number: DE29709122U1
Application number: DE29709122U
Authority: DE
Original assignee: Upat Max Langensiepen KG
Current assignee: Upat Max Langensiepen KG
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2007-05-24

Description

Upat GmbH 8&egr; Co. Freiburger StraßeUpat GmbH 8&egr; Co. Freiburger Straße

79312 Emmendingen79312 Emmendingen

UPT-GM 4044 DEUPT-GM 4044 DE

22.05.199722.05.1997

&ldquor;Vorrichtung zum Einschrauben von Befestigungselementen""Device for screwing in fastening elements"

Die vorliegende Erfindung betrefft eine Vorrichtung zum Einschrauben von Befestigungselementen mit einem Gestellrahmen und einem an diesem Gestellrahmen in vertikaler Richtung beweglich gelagerten Schlitten mit einer an diesem Schlitten angebrachten Schraubeinheit, wobei der Schlitten mittels einer von oben her manuell ausübbaren Druckkraft gegebenenfalls unter Überwindung einer Gegenkraft bis in eine Einschraubposition absenkbar ist. Vorrichtungen der genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden beispielsweise als so genannte Einschraubautomaten für die Anbringung von Befestigungselementen zur Befestigung der Dachhaut an einer Unterkonstruktion bei Flachdächern verwendet. Aus der DE-42 40 607 (Al) ist beispielsweise eine Vorrichtung zum Einschrauben von Befestigungselementen der eingangs genannten Gattung bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung muß der Schlitten durch die von oben her manuell ausübbare Druckkraft unter Überwindung einer Gegenkraft abgesenkt werden, die vergleichsweise hoch ist, so daß der gesamte Einschraubvorgang für die Bedienungsperson recht anstrengend ist. Die Gegenkraft wird durch eine oder mehrere Druckfedern erzeugt, die in der oberen Ausgangsposition des Schlittens entspannt sind und beim Absenken des Schlittens in die Einschraubposition gespannt werden. Aufgrund der Federkennlinie derartiger Druckfedern muß insbesondere auf dem letzten Teilstück des beim Absenken des Schlittens auszuführenden Hubwegs eine hohe Gegenkraft überwunden werden. Die Gegenkraft, die durch die Druckfedern erzeugt wird steigt sogar im allgemeinen nicht linear sondern progressiv an. Die Bedienung einer solchen Einschraubvorrichtung führt folglich bei der Bedienungsperson zu raschen Ermüdungserscheinungen.The present invention relates to a device for screwing in fastening elements with a frame and a carriage mounted on this frame so that it can move in the vertical direction and with a screw unit attached to this carriage, whereby the carriage can be lowered into a screwing position by means of a pressure force that can be applied manually from above, possibly by overcoming a counterforce. Devices of the type mentioned are known from the prior art and are used, for example, as so-called automatic screwing machines for attaching fastening elements for attaching the roof covering to a substructure on flat roofs. DE-42 40 607 (Al), for example, discloses a device for screwing in fastening elements of the type mentioned at the beginning. In this known device, the carriage must be lowered by the pressure force that can be applied manually from above, overcoming a counterforce that is comparatively high, so that the entire screwing process is quite strenuous for the operator. The counterforce is generated by one or more compression springs that are relaxed in the upper starting position of the slide and are tensioned when the slide is lowered into the screw-in position. Due to the spring characteristics of such compression springs, a high counterforce must be overcome, particularly on the last part of the stroke to be carried out when the slide is lowered. The counterforce generated by the compression springs generally does not increase linearly but progressively. Operating such a screw-in device therefore leads to rapid fatigue in the operator.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Einschrauben von Befestigungselementen der eingangs genannten Art zu schaffen, die leichter zu bedienen ist, wobei insbesondere der Kraftaufwand beim Absenken des Schlittens in die Einschraubposition geringer ist.The object of the present invention is to provide a device for screwing in fastening elements of the type mentioned above, which is easier to operate, wherein in particular the effort required when lowering the carriage into the screwing position is less.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine Vorrichtung zum Einschrauben von Befestigungselementen der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Schlitten an wenigstens einem Seilzug aufgehängt ist, der mindestens über eine obere Umlenkeinrichtung umgelenkt wird, wobei am anderen Ende des Seilzugs die Gegenkraft einwirkt und die Gegenkraft so ausgelegt ist, daß sie das Eigengewicht des Schlittens wenigstens teilweise kompensiert.The solution to this problem is provided by a device for screwing in fastening elements of the type mentioned at the beginning with the characterizing features of the main claim. According to the invention, the carriage is suspended from at least one cable, which is deflected at least via an upper deflection device, with the counterforce acting on the other end of the cable and the counterforce being designed so that it at least partially compensates for the carriage's own weight.

Gemäß einer Variante der Erfindung kann die auf das andere Ende des Seilzugs einwirkende Gegenkraft, die bei der Absenkbewegung des Schlittens überwunden werden muß, über eine Zugfeder oder dergleichen aufgebracht werden. Wird der Schlitten abgesenkt, dann dehnt sich diese Zugfeder. Zwar muß die Zugkraft der Zugfeder überwunden werden, aber deren Federkennlinie kann so ausgelegt werden, daß diese über den Hubweg des Schlittens weitgehend linear ist. Dies bedeutet, gegen Ende des Absenkvorgangs und in der Einschraubposition muß die Bedienungsperson keine höhere Kraft von oben her ausüben als zu Beginn des Einschraubvorgangs. Der Federweg der Zugfeder kann so ausgelegt sein, daß über den ganzen Hubweg ein gleichbleibender Kraftaufwand notwendig ist, oder aber falls ein Kraftanstieg erfolgt, dieser nur geringfügig und jedenfalls über den Hubweg linear ist und nicht progressiv wie bei einer Druckfeder. Statt einer Zugfeder können natürlich auch mehrere Zugfedern eingesetzt werden.According to a variant of the invention, the counterforce acting on the other end of the cable, which must be overcome during the lowering movement of the slide, can be applied via a tension spring or the like. If the slide is lowered, this tension spring stretches. The tension force of the tension spring must be overcome, but its spring characteristic can be designed so that it is largely linear over the stroke of the slide. This means that towards the end of the lowering process and in the screwing-in position, the operator does not have to exert a greater force from above than at the beginning of the screwing-in process. The spring travel of the tension spring can be designed so that a constant force is required over the entire stroke, or if there is an increase in force, this is only slight and in any case linear over the stroke and not progressive as with a compression spring. Instead of a tension spring, several tension springs can of course also be used.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorgenannten Variante der Erfindung ist die Zugfeder die für die aufzubringende Gegenkraft eingesetzt wird eine Spiralfeder. Beispielsweise kann eine Spiralfeder vom Typ einer Uhrfeder oder dergleichen eingesetzt werden.According to a preferred development of the aforementioned variant of the invention, the tension spring used for the counterforce to be applied is a spiral spring. For example, a spiral spring of the type of a clock spring or the like can be used.

Vorzugsweise wird die Zugfeder oder die Zugfedern in einem am Gestellrahmen der Vorrichtung angebrachten Gehäuse untergebracht. In diesem Gehäuse kann das eine Ende der Zugfeder festgelegt sein und das andere Ende wird dann mitPreferably, the tension spring or tension springs are housed in a housing attached to the frame of the device. One end of the tension spring can be fixed in this housing and the other end is then connected to

wenigsten einem der Seilzüge verbunden, die über die obere Umlenkung umgelenkt werden und an deren anderen Ende dann der Schlitten aufgehängt ist.connected to at least one of the cables, which are redirected via the upper deflection and at the other end of which the sled is then suspended.

Eine andere alternative Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, daß die Gegenkraft über die das Eigengewicht des Schlittens wenigstens teilweise kompensiert wird, von einem oder mehreren Gewichten aufgebracht wird. Beispielsweise kann man zwei Gegengewichte einsetzen, die jeweils über Seilzüge mit dem Schlitten verbunden sind. Diese Seilzüge werden dann wiederum jeweils über obere Umlenkrollen umgelenkt. Vorzugsweise bietet es sich an, zwei Gegengewichte zu verwenden, die symmetrisch an beiden Seiten des Gestellrahmens angeordnet sind, um eine stabile Anordnung mit gleichmäßiger Gewichtsverteilung zu schaffen. Man kann beispielsweise die beiden Gegengewichte jeweils an der Seite des Gestellrahmens in dafür vorgesehenen Halterungen lagern. Bewegt nun die Bedienungsperson den Schlitten abwärts, dann genügt dafür ein sehr geringer Kraftaufwand, da durch die Gegengewichte das Eigengewicht im Idealfall vollständig kompensiert werden kann, so daß der Schlitten quasi schwebend am Gestellrahmen der Vorrichtung gelagert ist. Eine minimale Druckkraft manuell von oben her durch die Bedienungsperson genügt dann, um den Schlitten abzusenken. Umgekehrt muß dann allerdings beim Wiederanheben des Schlittens dieser mit einer geringen Kraft wieder nach oben in die Ausgangsposition gezogen werden. Bei der anderen Variante mit der Zugfeder anstelle der Gegengewichte kann der Schlitten durch die Gegenkraft der Zugfeder nach dem Einschrauben automatisch in die Ausgangsposition zurückbewegt werden.Another alternative embodiment of the invention provides that the counterforce, by which the deadweight of the carriage is at least partially compensated, is applied by one or more weights. For example, two counterweights can be used, each of which is connected to the carriage via cables. These cables are then in turn deflected via upper pulleys. It is preferable to use two counterweights, which are arranged symmetrically on both sides of the frame, in order to create a stable arrangement with even weight distribution. For example, the two counterweights can be mounted on the side of the frame in holders provided for this purpose. If the operator now moves the carriage downwards, very little effort is required, since the deadweight can ideally be completely compensated by the counterweights, so that the carriage is mounted on the frame of the device as if it were floating. A minimal pressure force manually applied from above by the operator is then sufficient to lower the slide. Conversely, however, when raising the slide again, it must be pulled back up to its original position with a small amount of force. In the other variant with the tension spring instead of the counterweights, the slide can be automatically moved back to its original position by the counterforce of the tension spring after it has been screwed in.

Für die vorgesehene obere Umlenkung verwendet man vorzugsweise jeweils für jeden der Seilzüge jeweils ein Paar nebeneinander angeordneter Umlenkrollen. Es können auch komplexe Umlenkeinrichtungen mit jeweils mehreren Rollen oder dergleichen vorgesehen sein. Es sind auch andere gleichwertige Umlenkeinrichtungen denkbar, die ohne Umlenkrollen auskommen, wesentlich ist dabei nur, daß dieFor the upper deflection provided, a pair of deflection pulleys arranged next to each other is preferably used for each of the cable pulleys. Complex deflection devices with several pulleys or the like can also be provided. Other equivalent deflection devices are also conceivable that do not require deflection pulleys, the only important thing is that the

Seilzüge eine obere Richtungsumlenkung erfahren und daß diese so ausgebildet ist, daß bei der Bedienung der Vorrichtung, das heißt beim Absenken oder Anheben des Schlittens möglichst nur geringe Reibungskräfte auftreten.Cable pulleys undergo an upper direction deflection and that this is designed in such a way that when operating the device, i.e. when lowering or raising the carriage, only minimal friction forces occur.

Die in den Unteransprüchen genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung.The features mentioned in the subclaims relate to preferred developments of the solution to the problem according to the invention.

Nachfolgenden wird nun die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigenThe invention will now be described in more detail using embodiments with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 eine schematisch vereinfachte Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einschrauben von Befestigungselementen gemäß einer ersten alternativen Variante;Fig. 1 is a schematically simplified view of a device according to the invention for screwing in fastening elements according to a first alternative variant;

Fig. 2 eine schematisch vereinfachte Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einschrauben von Befestigungselementen gemäß einer zweiten alternativen Variante;Fig. 2 is a schematically simplified view of a device according to the invention for screwing in fastening elements according to a second alternative variant;

Fig. 3 eine schematisch vereinfachte vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts der Vorrichtung von Fig. 1 mit der Zugfeder für die Aufbringung der Gegenkraft.Fig. 3 is a schematically simplified enlarged view of a section of the device of Fig. 1 with the tension spring for applying the counterforce.

Nachfolgend wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen. Die Darstellung zeigt in stark schematisch vereinfachter Form eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einschrauben von Befestigungselementen. Für die Erfindung unwesentliche Details sind hier nicht dargestellt. Es sind nur die Teile in der Zeichnung wiedergegeben, die für das Verständnis der Funktion der Erfindung notwendig sind. Die Vorrichtung umfaßt einen Gestellrahmen 10, an dem ein Schlitten 11 in vertikaler Richtung beweglich gelagert ist. An diesem Schlitten befindet sich im unteren Bereich eine Schraubeinheit, die hier nicht dargestellt ist und mittels derer in einer unteren Einschraubposition Befestigungselemente &zgr;. B. zum Befestigen einer Dachhaut an einem Flachdach eingeschraubt werden können. Es ist auch eine Einrichtung für die manuelle Handhabung des Schlittens, z. B. mit Griffen vorgesehen, die ebenfalls in der Zeichnung nicht gezeigt ist. Der Schlitten 11 ist wie man sieht über einen Seilzug 12 aufgehängt, wobei dieser Seilzug über eine obere Umlenkeinrichtung in Form von in diesem Fall zwei Umlenkrollen 14 oben umgelenkt wird um etwa 90⁰C, so daß er sich nach der Umlenkeinrichtung 14Reference is first made to Fig. 1. The illustration shows, in a highly schematic and simplified form, a device according to the invention for screwing in fastening elements. Details that are not essential to the invention are not shown here. Only those parts that are necessary for understanding the function of the invention are shown in the drawing. The device comprises a frame 10 on which a carriage 11 is mounted so as to be movable in the vertical direction. In the lower area of this carriage there is a screw unit, which is not shown here and by means of which fastening elements ζ can be screwed in in a lower screw-in position, e.g. for attaching a roof covering to a flat roof. A device for manually handling the carriage, e.g. with handles, is also provided, which is also not shown in the drawing. As can be seen, the carriage 11 is suspended by a cable 12, whereby this cable is deflected by an upper deflection device in the form of, in this case, two deflection rollers 14 at the top by approximately 90 ⁰ C, so that after the deflection device 14

wieder nach unten hin erstreckt. Am anderen Ende dieses Seilzugs 12 ist wenigstens eine Zugfeder 15 angeordnet, die sich in dem Gehäuse 15a befindet. Dieses Gehäuse 15a ist am Gestellrahmen 10 z. B. auf einer Konsole 10a befestigt.extends downwards again. At the other end of this cable pull 12 there is at least one tension spring 15, which is located in the housing 15a. This housing 15a is attached to the frame 10, e.g. on a bracket 10a.

Der Schlitten 11 ist am Gestellrahmen 10 wie man aus den eingezeichneten Pfeilen ersieht nach oben und nach unten beweglich. Um den Schlitten 11 aus der dargestellten Position in die untere Einschraubposition zu bewegen drückt die Bedienungsperson manuell von oben her und muß dabei die durch die Zugfeder 15 aufgebrachte Gegenkraft überwinden. Diese von der Zugfeder vorgegebene Gegenkraft ist relativ'gering und insbesondere über den gesamten Hubweg des Schlittens konstant oder nur geringfügig vorzugsweise linear ansteigend, so daß auch in der unten Einschraubposition nur eine recht geringe Kraft aufzuwenden ist, um den Schlitten gegen die Kraft der Zugfeder 15 in dieser Position zu halten. Nach dem Einschraubvorgang kann der Schlitten 11, wenn keine Kraft mehr manuell von oben her ausgeübt wird durch die Kraft der Zugfeder 15 sich selbsttätig in seine in Fig. 1 dargestellte Ausgangsposition zurückbewegen.The slide 11 can be moved up and down on the frame 10, as can be seen from the arrows drawn in. In order to move the slide 11 from the position shown to the lower screw-in position, the operator presses manually from above and must thereby overcome the counterforce exerted by the tension spring 15. This counterforce imposed by the tension spring is relatively low and, in particular, is constant over the entire stroke of the slide or only slightly, preferably linearly increasing, so that even in the lower screw-in position only a very small amount of force is required to hold the slide in this position against the force of the tension spring 15. After the screw-in process, the slide 11 can, when no more force is exerted manually from above, move automatically back to its starting position shown in Fig. 1 due to the force of the tension spring 15.

Aus Fig. 3 erkennt man, daß die Zugfeder 15 eine Spiralfeder nach Art einer Uhrfeder ist die an ihrem einen Ende, nämlich dem inneren Ende 15b in dem Gehäuse 15a festgelegt ist, wohingegen das andere Ende 15c wie man sieht mit dem Seilzug 12 verbunden ist. Das andere Ende des Seilzugs 12 ist wiederum wie man aus Fig. 1 erkennt mit dem Schlitten 11 verbunden.From Fig. 3 it can be seen that the tension spring 15 is a spiral spring in the manner of a clock spring which is fixed at one end, namely the inner end 15b in the housing 15a, whereas the other end 15c is connected to the cable 12 as can be seen. The other end of the cable 12 is in turn connected to the slide 11 as can be seen from Fig. 1.

Anhand von Fig. 2 wird nun eine weitere alternative Variante der vorliegenden Erfindung erläutert. Die Darstellung ist auch wieder nur stark schematisch vereinfacht ähnlich wie in Fig. 1, wobei nur die erfindungswesentlichen Teile wiedergegeben sind. Wie man sieht ist wiederum ein Schlitten 11 vorgesehen, der an einem Gestellrahmen 10 der Vorrichtung vertikal beweglich gelagert ist. An dem Schlitten 11 greifen oben in diesem Fall zwei Seilzüge 12, 13 an, die zunächstA further alternative variant of the present invention is now explained with reference to Fig. 2. The illustration is again only very schematically simplified, similar to Fig. 1, with only the parts essential to the invention being shown. As can be seen, a carriage 11 is again provided, which is mounted vertically on a frame 10 of the device. In this case, two cables 12, 13 engage at the top of the carriage 11, which initially

senkrecht nach oben führen. Anschließend sind diese beiden Seilzüge 12, 13 jeweils über Umlenkrollen 14 etwa um 180° Grad umgelenkt und zwar von dem Schlitten 11 her gesehen nach außen hin, so daß sie außen nach dem Verlassen der Umlenkrollen 14 etwa senkrecht wieder nach unten führen. Jeder der beiden Seilzüge 12, 13 ist mit je einem Gegengewicht 17 verbunden. Wie man sieht sind hier zwei solcher Gegengewichte 17 vorhanden, die jeweils außenseitig am Gestellrahmen 10 so gelagert sind, daß sich eine symmetrische Anordnung mit gleichmäßiger Gewichtsverteilung ergibt. Die Gegengewichte 17 sind jeweils in einer Halterung 18 gelagert, die mit dem Gestellrahmen 10 verbunden ist. Die Gegengewichte 17 können in dieser Halterung 18 eine Führung haben. Diese beiden Gegengewichte 17 können nun so ausgelegt sein, daß sie das gesamte Eigengewicht 11 oder zumindest einen wesentlichen Teil des Eigengewichts des Schlittens 11 kompensieren. Dies bedeutet in der Ausgangsposition ist der Schlitten 11 quasi schwebend am Gestellrahmen 10 angeordnet. Wird ein geringfügiger Druck von oben her auf den Schlitten 11 ausgeübt, läßt sich dieser nach unten bewegen, ebenso läßt sich der Schlitten 11 mit Leichtigkeit nach oben bewegen. Die Manövrierung des Schlittens 11 durch die Bedienungsperson ist folglich mit sehr geringem Kraftaufwand möglich.lead vertically upwards. These two cable pulls 12, 13 are then each deflected by approximately 180° via deflection rollers 14, namely outwards from the carriage 11, so that after leaving the deflection rollers 14 they lead approximately vertically downwards again. Each of the two cable pulls 12, 13 is connected to a counterweight 17. As can be seen, there are two such counterweights 17, each of which is mounted on the outside of the frame 10 in such a way that a symmetrical arrangement with even weight distribution is achieved. The counterweights 17 are each mounted in a holder 18 that is connected to the frame 10. The counterweights 17 can have a guide in this holder 18. These two counterweights 17 can now be designed in such a way that they compensate for the entire dead weight 11 or at least a significant part of the dead weight of the carriage 11. This means that in the starting position, the carriage 11 is arranged so as to be floating on the frame 10. If a slight pressure is exerted on the carriage 11 from above, it can be moved downwards, and the carriage 11 can also be moved upwards with ease. The operator can therefore maneuver the carriage 11 with very little effort.

Claims

Protection claims:

1. Device for screwing in fastening elements with a frame and a slide mounted on this frame so that it can move vertically and with a screw unit attached to this slide, whereby the slide can be lowered into a screwing position by means of a pressure force that can be applied manually from above, if necessary by overcoming a counterforce,

characterized in that the carriage (11) is suspended from at least one cable (12, 13) which is deflected at least via an upper deflection device (14), the counterforce acting at the other end of the cable (12, 13) and the counterforce being designed such that it at least partially compensates for the dead weight of the carriage (11).

2. Device for screwing in fastening elements according to claim 1, characterized in that the counterforce acting on the other end of the cable is applied via a tension spring (15) or the like.

3. Device for screwing in fastening elements according to claim 1 or 2, characterized in that the tension spring (15) for the counterforce is a spiral spring.

4. Device for screwing in fastening elements according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tension spring (15) for applying the counterforce is designed in such a way that the counterforce remains largely constant or only increases slightly over the entire stroke when the carriage is lowered (spring travel S).

5. Device for screwing in fastening elements according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tension spring (15) is accommodated in a housing (15a) attached to the frame (10) of the device.

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6. Device for screwing in fastening elements according to one of claims 1 to 5, characterized in that the tension spring (15) is a spiral spring in the manner of a clock spring, one end of which is fixed in the housing (15a) and the other end of which is connected to at least one of the cables (12, 13).

7. Device for screwing in fastening elements according to claim 1, characterized in that the counterforce is applied via at least one counterweight (17).

8. Device for screwing in fastening elements according to claim 7, characterized in that two counterweights (17) are provided, each of which is connected to the carriage (11) via cables (12, 13).

9. Device for screwing in fastening elements according to one of claims 1, 7 or 8, characterized in that two counterweights (17) are provided, which are mounted symmetrically on both sides of the frame (10) in holders (18) provided for this purpose.

10. Device for screwing in fastening elements according to one of claims 1 to 9, characterized in that each upper deflection for each of the cables (12, 13) comprises a pair of deflection rollers (14) arranged next to one another.

11. Device for screwing in fastening elements according to one of claims 1 or 7 to 10, characterized in that the counterweights (17) are designed so that they completely compensate the dead weight of the carriage (11).