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Dokumentenidentifikation DE19842378C2 28.12.2000
Titel Pneumatisches Handschraubgerät
Anmelder Stöger Automation GmbH, 82538 Geretsried, DE
Erfinder Stöger, Lorenz, 82549 Königsdorf, DE
Vertreter Huss und Kollegen, 82467 Garmisch-Partenkirchen
DE-Anmeldedatum 16.09.1998
DE-Aktenzeichen 19842378
Offenlegungstag 12.05.1999
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.12.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.12.2000
IPC-Hauptklasse B25B 23/04
IPC-Nebenklasse B25B 21/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Handschraubgerät mit einem ersten pneumatischen Zylinder, in dem ein Schraubendreherkolben sitzt, der mit einer einen pneumatischen Schraubendrehermotor, eine Kupplung und einen Schraubendreher aufweisenden Anordnung verbunden ist, mit einem Schrauberkopf mit Klinkenbacken, denen über eine Zuführleitung automatisch jeweils eine Schraube zugeführt wird, und mit einem zweiten Kolben und einem zweiten pneumatischen Zylinder, die eine erste Vorschubbewegung des Schraubendreherkolbens in einer Position begrenzen, in der die Spitze des Schraubendrehers den Kopf einer den Klinkenbacken zugeführten Schraube im wesentlichen erreicht.

Die dem Schrauberkopf automatisch zugeführte Schraube wird zwischen den Klinkenbacken gehalten und in diesem Zustand von der das Schraubgerät handhabenden Arbeitsperson an einem vorbereiteten Loch des Werkstücks angesetzt. Wenn die Schraube dabei - wie dies bei den meisten Handschraubgeräten der Fall ist - nicht nach hinten abgestützt wird, kann die Schraube in den Schrauberkopf zurückgedrückt werden, wenn sie nicht korrekt an dem Loch angesetzt wird, sondern halbwegs oder ganz neben dem Loch auf das Werkstück auftrifft. Wenn die Schraube in den Schrauberkopf zurückgedrückt wird, ist sie in aller Regel nicht mehr in einer Position, in der sie korrekt in das Werkstück eingedreht werden kann.

Die EP 0 338 406 A2 offenbart ein automatisches Handschraubgerät der eingangs genannten Art, bei dem eine erste Vorschubbewegung des Schraubendreherkolbens durch einen vorderen zweiten Kolben begrenzt ist, um den Schraubendreher zunächst nur bis zum Kopf einer zugeführten Schraube vorzuschieben. Der vordere Kolben wird anschließend durch Entlüftung seiner Zylinderkammer zum weiteren Vorschub freigegeben, so daß die Schraube eingedreht werden kann.

Zur Vorbereitung des nachfolgenden Schraubvorgangs muß die vordere Zylinderkammer mit Druckluft beaufschlagt werden, um den zweiten Kolben wieder in die Ausgangsposition zurückzubewegen. Diese Rückhubzeit ist verhältnismäßig fang, wodurch die Leistungsfähigkeit des Gerätes entsprechend gering ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Handschraubgerät der betrachteten Art so weiter zu entwickeln, daß die Schraubvorgänge in kürzerer Zeitfolge ermöglicht sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung sieht vor, daß während der ersten Vorschubbewegung des Schraubendreherkolbens eine Federeinrichtung gegen einen Federsitz gespannt wird, der Bestandteil des zweiten Kolbens ist.

Durch diese Ausgestaltung wird die Rückhubzeit bei dem erfindungsgemäßen Handschraubgerät nahezu halbiert, weil sich die während der ersten Vorschubbewegung komprimierte Durckfeder entspannt, während gleichzeitig der zweite pneumatische Zylinder mit Druckluft beaufschlagt wird. Dadurch ist das Handschraubgerät sehr viel schneller zum nächsten Schraubvorgang bereit.

Weiter ist vorgesehen, daß die vordere pneumatische Zylinderkammer mit der Druckluftquelle des Handschraubers verbunden ist. Wenn Druckluft in die pneumatische Zylinderkammer gelangt, wird somit der Kolben in die rückwärtige Ausgangslage zurückbewegt, in der der Kolben als Anschlag für die erste Vorschubbewegung des Schraubendreherkolbens bereit ist.

Die vordere pneumatische Kammer kann durch eine Betätigungseinrichtung entlüftet werden. Als Betätigungseinrichtung kann eine an der Längsseite des Gehäuses verlaufende leiste dienen, die dann, wenn sie in Richtung des Gehäuses des Schraubgerätes gedrückt wird, einen Entlüftungskanal der vorderen pneumatischen Zylinderkammer freigibt.

Außerdem kann mit großem Vorteil vorgesehen sein, daß der zweite pneumatische Zylinder mit dem zweiten Kolben hinter dem ersten pneumatischen Zylinder angeordnet ist, in dem der Schraubendreherkolben sitzt. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß der Kopf des Handschraubgerätes kleinere Abmessungen hat, was eine bessere Sicht auf den Schraubvorgang erlaubt, und daß der Kopf insgesamt leichter wird, wodurch das Gerät besser handhabbar ist.

Außerdem kann vorgesehen sein, daß der Schraubendrehermotor durch eine zentrale Bohrung unabhängig von den pneumatischen Zylindern mit Druckluft versorgt wird, was den Vorteil hat, daß der Schraubendrehermotor unabhängig von dem Schraubendreherkolben zu einem frei wählbaren Zeitpunkt mit Druckluft versorgt werden kann und daß die Druckluft ungemindert durch eine Vorschubbewegung des Schraubendreherkolbens in voller Größe zur Ausführung des Schraubvorgangs zur Verfügung steht.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines pneumatisches Handschraubgerätes,

Fig. 2 und 3 Längsschnitte durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung in zwei Betriebszuständen.

In der nachfolgenden Beschreibung ist unter "vorn" werkstückseitig und unter "hinten" antriebsseitig zu verstehen.

Das in Fig. 1 dargestellte pneumatische Handschraubgerät enthält ein langgestrecktes zylindrisches Gehäuse 1, in dessen rückwärtigen Bereich sich eine erste pneumatische Zylinderkammer 2 befindet, in der ein Schraubendreherkolben 3 verschieblich sitzt, der mit einer Anordnung aus einem pneumatischen Schraubendrehermotor, einer Kupplung und weiteren Bauteilen verbunden ist, die im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung nicht von Interesse sind. Außerdem ist der Schraubendreherkolben 3 mit einem Schraubendreher 4 zu einer gemeinsamen axialen Bewegung verbunden, der von dem Schraubendrehermotor drehbar ist.

Das Handschraubgerät hat ferner einen insgesamt mit 5 bezeichneten Schrauberkopf mit Klinkenbacken 6, denen durch eine Zuführleitung 7 jeweils vor jedem Schraubvorgang automatisch eine Schraube 8 zugeführt wird, die dann zwischen den Klinkenbacken 6 auf die dargestellte Weise gehalten ist.

Das Handschraubgerät hat außerdem eine vordere zweite Zylinderkammer 9, die von einem Kolben 10 und einem Einstellring 11 begrenzt ist, dessen axiale Position in einem axialen Bereich von beispielsweise 5 mm verstellbar ist. Der Einstellring 11 wird in der jeweils ausgewählten Lage durch eine eine Bohrung 12 des Gehäuses 1 durchgreifende Schraube fixiert, die in eine Gewindebohrung 13 des Einstellrings eingeschraubt wird.

Der vordere Kolben 10 hat einen mittigen zylindrischen Ansatz 14, der den Einstellring 11 durchgreift, wobei der mittige Ansatz 14 verschieblich in dem Einstellring 11 sitzt, dabei aber so dicht an diesem anliegt, daß in der Zylinderkammer 9 befindliche Druckluft hier nicht entweichen kann.

In den Endbereich des Ansatzes 14 ist ein nach außen überstehender Segerring 15 eingelassen, der in der dargestellten zurückgezogenen Ausgangslage des Kolbens 10 an dem Einstellring 11 anliegt.

In die Rückseite des Handschraubgerätes mündet eine Leitung 16 ein für die Zuluft für den pneumatischen Schraubendrehermotor und den Schraubendreherkolben. Diese Zuluft tritt durch einen Kanal 17 in die erste Zylinderkammer 2 ein. Der pneumatische Schraubendrehermotor wird dann mit Druckluft versorgt, wenn ein seitlich aus dem Schraubendreherkolben 3 herausführender Druckluftzufuhrkanal 18, der in beiden axialen Richtungen durch Dichtringe 19 gegen die Innenwand des Gehäuses 1 abgedichtet ist, in den Bereich eines Einlaßkanals 20 für Motorluft gerät, der in der Innenwand des Gehäuses 1 ausgebildet ist.

In die Rückseite des Gehäuses 1 mündet ferner eine Leitung 21 für Zuluft zu der vorderen Zylinderkammer 9 ein, deren Verbindung mit der Zylinderkammer 9 in der Zeichnung nicht dargestellt ist.

Wenn den Klinkenbacken 6 automatisch eine Schraube 8 zugeführt ist, wird durch eine Betätigungseinrichtung den beiden pneumatischen Zylindern 2 und 9 Druckluft zugeführt, woraufhin der Schraubendreherkolben 3 mit dem Schraubendrehermotor etc. sowie dem Schraubendreher 4 vorgeschoben wird, der dabei durch die mittige Bohrung des Kolbens 10 und dessen Ansatz 14 gleitet. Diese erste Vorschubbewegung des Schraubendreherkolbens endet in dem Augenblick, in dem ein mit der Anordnung des Schraubendreherkolbens 3 fest verbundener Vorsprung 22 mit seiner Stirnfläche 23 auf den vorderen Kolben 10 auftrifft, dessen Haltekraft die Vorschubkraft des Schraubendreherkolbens 3 übertrifft. In diesem Augenblick befindet sich die Spitze 24 des Schraubendrehers 4 an der Rückseite 25 des Schraubenkopfs 26 oder dicht bei dieser.

Der in der Zeichnung obere Dichtungsring 19 oberhalb der Einmündung des Druckluftzuführkanals 18 für den Schraubendrehermotor befindet sich dicht oberhalb des Einlaßkanals 20.

Wenn die Schraube 8 mit ihrem Schaft in das Loch des Werkstücks (nicht dargestellt) eingesetzt ist, wird eine an der Seite des Gehäuses 1 angebrachte Druckleiste 27 in Richtung des Gehäuses 1 gedrückt, wodurch ein Ventilkörper 28 in einer rückwärtigen Kammer 29 des Gehäuses 1 gegen die Kraft einer Feder 30 in der Figur nach links verschoben wird. Hierdurch wird ein Entlüftungskanal 31 für die vordere Zylinderkammer 9 freigegeben, durch die die Druckluft aus der vorderen Zylinderkammer 9 entweichen kann.

Damit ist die axiale Position des Kolbens 10 nicht länger blockiert, so daß der Schraubendreherkolben 3 um ein kleines Stück weiter vorrücken kann, wodurch Druckluft in den Einlaßkanal 20 und in den Druckluftzufuhrkanal 18 des Schraubendrehermotors gelangt. Wenn nun ein Anpreßdruck auf den Schraubendreher 4 ausgeübt wird, wird der Schraubendrehermotor automatisch in Drehung versetzt.

Nach Beendigung des Schraubvorgangs wird die Druckluftzufuhr zu der rückwärtigen Zylinderkammer 2 unterbrochen, so daß der Schraubendreherkolben 3 durch Einwirkung einer Spiralfeder 32 in die in der Figur dargestellte Ausgangslage zurückkehrt. Durch Zufuhr von Druckluft in die vordere Zylinderkammer 9 kehrt der Kolben 10 in die dargestellte Ausgangslage zurück.

In den Fig. 2 und 3 ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handschraubgerätes dargestellt. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden nachfolgend nur die Bestandteile dieser Ausführungsform beschrieben, die sich von denen der Ausführungsform gemäß Fig. 1 unterscheiden.

Fig. 2 zeigt das Handschraubgerät in dem Zustand, in dem sich der Schrauberdreherkolben 3 in dem zurückgezogenen Ausgangszustand befindet. Im Gegensatz zu der oben beschriebenen ersten Ausführungsform befindet sich der zweite pneumatische Zylinder 33 mit dem zweiten Kolben 34 axial hinter dem ersten pneumatischen Zylinder 2. Der zweite Kolben 34 wird von einer insgesamt etwa rohrförmigen Verlängerung 35 des ersten pneumatischen Kolbens 33 durchgriffen, die eine in axialer Richtung verlaufende, zentrale Bohrung 36 enthält, durch die dem mit dem Schraubendreherkolben 3 verbundenen, in den Zeichnungen nicht dargestellten Schraubendrehermotor jederzeit Druckluft zuführbar ist.

Die rohrförmige Verlängerung 36 hat einen äußeren ringförmigen Bund 37, an dem sich eine in den Fig. 2 und 3 strichpunktiert angedeutete Spiralfeder 38 abstützt, die mit ihrem in den Figuren unteren Ende an einer Ringschulter 39 abstützt, die Bestandteil des zweiten Kolbens 34 ist.

Wenn bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung dem ersten pneumatischen Zylinder 2 Druckluft zugeführt wird, wird der Schraubendreherkolben 3 vorwärts geschoben, wobei die Spiralfeder 38 zusammengedrückt wird. Der zweite Kolben 34 wird durch der zweiten Zylinderkammer zugeführte Druckluft axial unverschieblich gehalten.

Die Federkraft der Schraubendruckfeder 38 ist so gewählt, daß die Vorschubbewegung des Schraubendreherkolbens 3 durch die Kraft der Feder so abgebremst wird, daß die Spitze des Schraubendrehers in etwa den Kopf der zugeführten Schraube erreicht oder mit einer so geringen Geschwindigkeit auf diese auftrifft, daß die Vorschubbewegung problemlos durch die zwischen den Klinkenbacken gehaltene Schraube gestoppt wird.

Wenn der hintere pneumatische Zylinder 33 entlüftet wird, was beispielsweise wiederum mittels der oben beschriebenen seitlichen Druckleiste 27 geschehen kann, ist die axiale Position des Kolbens 34 nicht länger blockiert, so daß der Schraubendreherkolben 3 zum Eindrehen der Schraube weiter vorrücken kann.

Diese Ausführungsform hat auch den Vorteil, daß die Rückhubzeit dadurch etwa halbiert wird, daß gleichzeitig der hintere pneumatische Zylinder 33 mit Druckluft beaufschlagt wird und sich die Druckfeder 38 entspannt.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß auch bei ersten Ausführungsform eine Feder vorgesehen sein kann, die bei der ersten Vorschubbewegung gespannt wird und dadurch die Bewegung abbremst. Andererseits kann die Ausbildung der zweiten Ausführungsform so getroffen sein, daß der Schraubendreherkolben mit einem mit ihm verbundenen Anschlag auf den zweiten Kolben auftrifft, dessen axiale Lage dann zur Anpassung an unterschiedliche Schraubentypen einstellbar ist.


Anspruch[de]
  1. 1. Pneumatisches Handschraubgerät mit einem ersten pneumatischen Zylinder, in dem ein Schraubendreherkolben sitzt, der mit einer einen pneumatischen Schraubendrehermotor, eine Kupplung und einen Schraubendreher aufweisenden Anordnung verbunden ist, mit einem Schrauberkopf mit Klinkenbacken, denen über eine Zuführleitung automatisch jeweils eine Schraube zugeführt wird, und mit einem zweiten Kolben und einem zweiten pneumatischen Zylinder, die eine erste Vorschubbewegung des Schraubendreherkolbens in einer Position begrenzen, in der die Spitze des Schraubendrehers den Kopf einer den Klinkenbacken zugeführten Schraube im wesentlichen erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß während der ersten Vorschubbewegung des Schraubendreherkolbens (3) eine Federeinrichtung (38) gegen einen Federsitz (39) gespannt wird, der Bestandteil des zweiten Kolbens (34) ist.
  2. 2. Handschraubgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite pneumatische Zylinder (33) und der zweite Kolben (34) hinter dem Schraubendreherkolben (3) angeordnet sind.
  3. 3. Handschraubgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubendreherkolben mit einem mit ihm verbundenen Anschlag auf den zweiten Kolben auftrifft.
  4. 4. Handschraubgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubendrehermotor durch eine zentrale Bohrung (36) unabhängig von den pneumatischen Zylindern (2, 33) mit Druckluft versorgt wird.
  5. 5. Handschraubgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite pneumatische Zylinderkammer (9, 33) durch eine Betätigungseinrichtung (27) zu entlüften ist.
  6. 6. Handschraubgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungseinrichtung eine an der Längsseite des Gehäuses verlaufende Druckleiste (27) vorgesehen ist.






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