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Dokumentenidentifikation DE10014821C2 08.05.2002
Titel Spiralschrauber
Anmelder Franz, Edgar, 72537 Mehrstetten, DE
Erfinder Franz, Edgar, 72537 Mehrstetten, DE
DE-Anmeldedatum 28.03.2000
DE-Aktenzeichen 10014821
Offenlegungstag 18.10.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 08.05.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.05.2002
Free division/divided out on the grounds of lack of unity 10065978.0;
10065979.9
IPC-Hauptklasse B25B 13/52

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Spiralschrauber mit einer Hülle, sowie einem in der Hülle angeordneten Spiralband. Die Erfindung wendet das Prinzip an, nach dem sich Spiralbänder (1) bei Zug an dem äußeren Ende (2) und einem fixierten Haftpunkt an dem inneren Ende (3) zusammenziehen. Haftet der Haftpunkt nunmehr also an einem Gegenstand (4) (z. B. eine Schraubenmutter), so wird durch Zug an dem äußeren Ende das Band zusammengezogen, der Haftpunkt wird proportional zur Kraft des Zuges durch die nächsten Windungslagen der Bandspirale immer stärker auf den umschlossenen Gegenstand gepresst und durch das sich zusammenziehende Band wird der umwundene Gegenstand ebenfalls proportional zur Zugkraft stärker umschlungen. Der Zug an dem äußeren Ende führt neben obiger Umschlingung somit zwangsweise zu einer Drehbewegungskraft an dem umwundenen Gegenstand bzw. wenn eine Drehung nicht stattfinden kann, zu einer Haft- oder Haltearbeit an dem umschlungenen Gegenstand.

Nimmt man ein normales Zentimetermaßband, wie es zum Nähen oder Schneidern in jedem Haushalt vorhanden ist und legt das eine Ende des Bandes unter leichtem Zug ca. 7-8mal um den Zeigefinger, so wird dann, wenn an dem anderen Ende gezogen wird, das Zentimetermaßband sich um den Finger zusammenziehen und versuchen diesen zu drehen. Dieses Prinzip findet Anwendung in der US-PS 5458027, zum Drehen von Ölfiltern.

Technisch interessant hieran ist insbesondere, dass mit zunehmender Zugkraft an dem äußeren Ende des Bandes

  • - die Umschlingungskraft und somit die Haft- und Haltearbeit des sich zusammenziehenden Bandes an dem umwundenen Gegenstand (4) proportional zur Zugkraft zunimmt (Haftreibung erhöht sich),
  • - der Haftpunkt, bzw. die Haftfläche an dem inneren Bandende (3) durch die oberen Windungslagen des sich zusammenziehenden Bandes proportional zur Zugkraft immer stärker an den umwundenen Gegenstand gepresst wird (Haftreibung erhöht sich) und
  • - eine proportional ansteigende Dreh- bzw. Zusammenzugshaftungskraft an dem umwundenen Gegenstand (4) auftritt.

Als Band können, je nach Verwendungszweck, verschiedene Materialien wie etwa Bimetallfedern, Gummibänder eventl. faser- oder gewebeverstärkt, keilriemenartige Bänder, Ketten, oder gummiarmierte Ketten Verwendung finden. Ebenso sind Haftpunkt, bzw. die Haftfläche am inneren Ende des Bandes (3) stark verwendungsabhängig. Verwendung finden etwa Gummi, aufgerauhtes Metall, Gummieinsätze mit kleinen Metallkrallen, bzw. Einschlüssen aus harten, rauhen Gegenständen z. B. gebrochenen Sandkörnern, oder schnellklebende leicht aufsetzbare Klebeblättchen. Der Begriff "Gummi" umfasst hierbei alle möglichen weichen und elastischen Kunststoffe, wobei in das Material Fasern, Gewebe oder Metalldrähte eingebracht sein können. Schließlich kann der Haftpunkt auch durch das Material des Spiralbandes selbst gebildet werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen universell einsetzbaren Schrauber auszubilden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch einen Spiralschrauber mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Die Verwendung des beschriebenen Prinzips für einen Spiralschrauber gestattet, dass dieser universell für alle Formen von Schraubenmuttern, wie auch für einen weiten Bereich von Schraubenmutterngrößen verwendbar ist. Ebenso kann er an die Stirnfläche von Röhren angesetzt werden, um diese zu drehen. Ein wichtiger Einsatzbereich für den Spiralschrauber ist seine Verwendung als Universalnuss in handelsüblichen Nusskästen.

Die Vorteile sind bei Spiralschraubern gegenüber bisherigen Schraubsystemen, dass sie nicht auf eine bestimmte Größe von Schraubenmuttern angewiesen sind, sondern z. B. 10 oder mehr Schraubenmutterngrößen, sowie alle Zwischengrößen umfassen können (die Nuss, bzw. der Schraubenschlüssel, den man gerade benötigt fehlt in der Regel, oder es ist eine Schraubenmutter mit einer ausländischen Normgröße, so dass die vorhanden Nussen, bzw. Schraubenschlüssel nicht passen). Ebenso können damit Muttern mit jeder Form oder Oberflächenbeschaffenheit gedreht werden (achteckige oder sechseckige Schrauben, durch Schraubenschlüsseleinsatz abgerundete früher eckige Muttern, etc.) Weiterhin können je nach Verwendungszweck sehr oberflächenschonende Bänder (z. B. breiter, weicher), bzw. Haftflächen zur Anwendung gelangen.

Da die Bänder von unten in die Hülle eingelassen sind, sind sie für die verschiedenen Verwendungszwecke schnell austauschbar, bzw. bei Abnutzung muß nicht das ganze Werkzeug weggeworfen werden.

Werkzeuge mit einer ähnlichen Funktion sind nicht so universell einsetzbar, denn die bekannten Schraubenschlüssel, Nüsse, oder Bandschrauber benötigen viel Platz zum Arbeiten und können oft nicht mit Ratschen, oder Nusskästen kombiniert werden. Die Kombination des Spiralschraubers mit Nusskästen als Universalnuss ist ein besonders geeigneter Einsatzbereich. Eine Spiralnuss funktioniert entsprechend dem Spiralschrauber, mit dem Unterschied, dass die Nuss oben auf der Drehwelle eine Öffnung für eine Ratsche enthält und die äußere Form ihrem Einsatzbereich als Universalnuss für Nusskästen angepasst ist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 1-5 näher erläutert. Die Fig. 1-5 zeigen den erfindungsgemäßen Spiralschrauber in verschiedenen Schnitten und Ansichten.

Der Spiralschrauber besteht aus drei Teilen:

  • 1. Die Hülle (7): Diese hat die Form einer oben geschlossenen, hohlen Walze, die an ihrer verdickten Unterkante das äußere Ende eines Spiralbandes umfasst. Dieses Spiralband (1) ist so in die Wandung eingelassen, dass es seine Windungen in die untere Ebene der Hülle (7) erstreckt (vorzugsweise mindestens 2 Windungen) und somit den Boden der Hülle bildet. Das Spiralband kann aus verschiedensten Materialien bestehen, sollte vorzugsweise aber bis zu einem bestimmten Punkt noch elastisch sein. Denkbar sind etwa gummiarmierte Panzerketten, deren Glieder bei zusammengezogenem Band (Ruhezustand) noch Spiel haben. Das Band kann unter Zug dann auseinandergezogen werden, bis die Kettenglieder ineinander greifen, wahrend ohne Zug die Gummiarmierung das Band wieder zusammenzieht und die Kettenglieder wieder ineinander schiebt. Eine andere Möglichkeit wäre z. B. ein gewebeverstärktes Gummimaterialband, das sich, wie eine Bimetallfeder im Ruhezustand an die Hülleninnenwandung schmiegen kann.

    An dem inneren Ende (3) des Spiralbandes (1) ist eine Verdickung mit einer Öse (17) in die ein Fixierstift (18) eines Fixierteiles (6) eingehängt ist. Ebenso kann an diesem Ende auf der Bandinnenseite eine kürze Haftfläche z. B. Gummimaterial mit spitzen, kleinen, harten Einschlüssen sein. Außer der Haftfläche ist die Bandoberfläche glatt, so dass die Windungen sauber aneinander vorbei gleiten können. Die Hüllenoberseite (7) enthält mittig eine eckige Öffnung (19).
  • 2. Der zweite Teil des Spiralschraubers ist ein Fixierteil (6): Diese besteht aus 2 Scheiben und einem dazwischenstehenden hohlen Zylinder. Das Fixierteil dient dazu die Haftfläche (3) des Spiralbandes (1) an die zu drehende Schraubenmutter heranzuführen und solange zu fixieren, bis die unter Zug sich zusammenziehenden Bandwindungen diese Aufgabe übernehmen können. Die untere Scheibe des Fixierteiles enthält eine längliche, vom Zentrum wegführende Öffnung (21), in der der Fixierstift (18) (Verbindung zum inneren Spiralbandende) hin- und hergleiten kann. Weiterhin hat die obere Fixierteilscheibe im Zentrum eine nicht runde Aussparung (22), die die Drehwelle (8), aufnehmen kann.
  • 3. Das dritte Teil des Spiralschraubers ist eine Drehwelle (8): Diese Welle ist so aufgebaut, dass sie von oben in die Hülle hineinreicht. Dabei hat sie eine Verdickung (23), die der Formaussparung im Fixierteil (22) in dessen oberer Scheibe und der Öffnung an der Oberseite der Hülle (19) entspricht. Oberhalb der Hülle ist ein Drehhebel (24) an der Drehwelle angebracht, mit dessen Hilfe die Welle gedreht werden kann.

Der Spiralschrauber funktioniert folgendermaßen:

Soll z. B. eine Schraubenmutter (27) gedreht werden, so wird der Spiralschrauber (5) über die Mutter gebracht. Die Drehwelle (8) wird in die untere Position in die walzenförmige Hülle gedrückt, so dass die Verdickung an der Drehwelle (23) in das Fixierteil (6) einrastet und dabei gleichzeitig aus der Hüllenaussparung (19) ausrastet. Durch Drehung der Drehwelle wird das Fixierteil nach rechts gedreht, wodurch der Fixierstift (18) das innere Bandende (3) an der Schraubenmutter (27) fixiert.

Als nächstes wird der Drehwellenhebel (24) festgehalten und die Hüllenwalze (7) mit der anderen Hand nach links gedreht. Das Spiralband wird entsprechend seiner Elastizität gestreckt und zieht sich um das fixierte Bandende (3) und somit um die Mutter (27) zusammen.

Ist das Spiralband (1) voll unter Spannung indem die Haftfläche (3) durch die sich zusammenziehenden Bandwindungen stark an die Mutter (27) gepresst wird, wird die Drehwelle in die obere Position nach oben gezogen, so dass die Drehwellenverdickung (23) aus dem Fixierteil (22) ausrastet und in die Aussparung der Hülle (19) einrastet. Nunmehr kann die Schraubenmutter (27) durch Drehung des Drehwellenhebels (8) nach links gedreht werden. Die Hülle und somit das gespannte Spiralband samt der umschlossenen Mutter werden dadurch gedreht. Nach vollbrachter Arbeit wird das Fixierteil (6) durch die Elastizität des Spiralbandes (1) in den Ruhezustand gezogen, oder einfach mit der Drehwelle (8) zurückgedreht (einrasten in unterer Position). Die Bandspirale schmiegt sich wieder im Ruhezustand an die Hüllenwandungsinnenseite.

Um Probleme beim Spannen des Spiralbandes zu vermeiden, wenn z. B. bei stark elastischen Bändern die hüllendrehende Hand nachgreifen muss, kann folgendes vorgesehen werden:

  • a) Einbau einer Ratschenvorrichtung, (25), die eine Drehung der Hüllenwalze (7) um das Fixierteil (6) herum nur in einer Richtung zulässt, indem sich z. B. auf der Außenseite der oberen Fixierteilscheibe (20) ein Zahnkranz (26) befindet, der eine Ratschenverbindung zur Hülle erlaubt.
  • b) Die Verdickung auf der Drehhebelwelle (23) kann in folgenden 3 Stellungen in dem Spiralschrauber eingerastet werden:
    • - Einrasten nur in den Fixierteil (6) (das Fixierteil ist fixiert, mit der anderen Hand ist die Hüllenwalze (7) drehbar, das Spiralband (1) kann gespannt werden).
    • - Einrasten im Fixierteil (6) und gleichzeitig in der Hüllenwalze (7) (das Fixierteil und die Hüllenwalze sind somit starr miteinander verbunden, ein Entspannen des Bandes (1) und somit ein Zurückschnellen der Hüllenwalze ist nicht möglich)
    • - Einrasten nur in der Hüllenwalze (7) (bei gespanntem Band kann die Schraubenmutter (27) abgedreht werden).

Während eines eventuell nötigen Umgreifens wird die Verdickung der Drehwelle (23) nach oben in die mittlere Stellung gezogen (Fixierteil und Hüllenwalze werden starr miteinander verbunden).

Der bisher beschriebene Aufbau des Spiralschraubers kann abgewandelt werden, indem etwa

  • - je nach Verwendungszweck der Aufbau des Spiralbandes frei variiert wird. Es kann z. B. Bimetall, Bimetall mit Hartgummi, faserverstärktes Gummimaterial, oder eine gummiarmierte Kette verwendet werden.
  • - bei entsprechenden Spiralbandeinsätzen z. B. bei konsequent auf Zusammenzug ausgelegten Spiralfedern, bei denen kein Anschmiegen an die Innenwandung im Ruhezustand erfolgt, ist es denkbar das Fixierteil (6) und die eventuell nötige Ratschenverbindung (25) einfacher auszuführen.
  • - das Spiralband kann in die verdickte Hüllenunterkante so eingelassen sein, dass sie bei Zug an dem inneren Federende bis zu einem fixen Punkt aus der Wandung herausgezogen werden kann. Eine Federvorrichtung am äußeren Schluss der Spiralfeder bewirkt, dass dieses Ende der Spiralfeder sich nur unter Zug aus der Wandung in den Walzeninnenraum herausziehen läßt und nach Gebrauch wieder darin eingezogen wird. Nach getaner Arbeit zieht diese Rückholfedervorrichtung auch das Fixierteil wieder in die Grundstellung.
  • - die Haftfläche am inneren Bandende (3) kann auch durch die Spiralbandinnenseite direkt gebildet werden kann.
Bezugszeichenliste 1 Spiralband

2 äußeres Ende, Spiralband

3 inneres Ende, Spiralband

4 zu drehender Gegenstand

6 Fixierteil

7 Hülle

8 Drehwelle

16 verdickte Hüllenunterkante

17 Verdickung des inneren Endes des Spiralbandes mit einer Öse für einen Fixierstift

18 Fixierstift

19 eckige Öffnung auf der Hüllenoberseite

20 Fixierteil bestehend aus 2 Scheiben und einem hohlen dazwischenliegendem Zylinder

21 Öffnung im Fixierteil zur Aufnahme des Fixierstiftes

22 Aussparung im Fixierteil zur Aufnahme der Drehwelle

23 Verdickung auf der Drehwelle

24 Drehwellenhebel

25 Ratschvorrichtung an der Hülle

26 Zahnkranz an der oberen Scheibe des Fixierteils (Gegenpart von Nummer 25)

33 Fixer Punkt, bis zu dem das Spiralband maximal ausgezogen werden kann

34 Rückholfeder


Anspruch[de]
  1. 1. Spiralschrauber, umfassend

    eine Hülle (7),

    ein in der Hülle (7) angeordnetes Spiralband (1),

    ein in der Hülle vorgesehenes, zum Halten des Spiralbandes während des Spannens des einzudrehenden Gegenstandes (4) dienendes Fixierteil (6) sowie

    eine antriebsseitig in die Hülle (7) eingreifende Drehwelle (8), wobei

    ein äußeres Ende des Spiralbandes (1) mit der Innenseite der Hülle (7) fest verbunden ist,

    mehrere Spiralwindungen des Spiralbandes sich in den Innenraum der Hülle (7) erstrecken,

    das innere Ende des Spiralbandes (1) eine Anordnung zum Halten des zu drehenden Gegenstandes (4) enthält,

    die Hülle (7) werkstückseitig eine Öffnung zum Einführen des zu drehenden Gegenstandes (4) aufweist und

    mit der Drehwelle (8) verbindbare Vorrichtungen zum Betätigen des Spiralschraubers vorgesehen sind.






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