DE10234078A1

DE10234078A1 - Elektro-Werkzeug zum Verschrauben von Überwurfmuttern

Info

Publication number: DE10234078A1
Application number: DE2002134078
Authority: DE
Inventors: Holger Dipl.-Ing. Wolf (FH)
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-02-05

Abstract

Bei einem Werkzeug (1) zum Anziehen oder Lösen von Schrauben oder Muttern (14) mit einem an dem Schraubenkopf oder der Mutter (14) kraftschlüssig anlegbaren Arbeitsbereich (17) soll ein bei unterschiedlichen Schraubengrößen und -formen einsetzbares Werkzeug mit verbesserter Handhabungseigenschaft geschaffen werden. Dies wird dadurch erreicht, dass das Werkzeug (1) ein umlaufendes, mittels eines Antriebselementes (4) bewegbares Endlosband (11) aufweist und im Arbeitszustand des Werkzeuges (1) der Arbeitsbereich (17) fortlaufend von jeweils einem die Umfangsfläche der Mutter (14) oder des Schraubkopfes teilweise umgreifenden und kraftschlüssig erfassenden Abschnitt des Endlosbandes (11) gebildet ist.

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Werkzeug, insbesondere Elektro-Werkzeug, zum Anziehen oder Lösen von Schrauben oder Muttern mit einem an dem Schraubenkopf oder der Mutter kraftschlüssig anlegbaren Arbeitsbereich.

Im Stand der Technik ist eine Vielzahl von Werkzeugen bekannt, mit welchen Schrauben oder Muttern festgezogen oder gelöst werden können. So gibt es Ratschen mit Stecknüssen, die die Mutter oder den Schraubenkopf kraftschlüssig erfassen oder es gibt offene Ratschen-Ringschlüssel, bei denen der Ringschlüssel als Arbeitsbereich den Schraubenkopf oder die Mutter kraftschlüssig erfasst. Bei all diesen Werkzeugen muss für jede Schraubenkopf- oder Muttergröße jeweils ein passendes Arbeitselement, beispielsweise eine passende Stecknuss oder ein passender Ringschlüssel verwendet werden. An Arbeitsplätzen, wo wechselnde Schrauben- bzw. Muttergrößen verwendet werden, führt dies zu einem häufigen Werkzeugwechsel. Insbesondere bei Überwurfmuttern kommt hinzu, dass mit diesen Werkzeugen die Verschraubung nicht prozesssicher kontrolliert werden kann. In der Regel kann weder die Anzahl der durchgeführten Umdrehungen noch das Drehmoment sicher erfasst und kontrolliert werden.

Ein Beispiel, wo die vorstehend dargelegte Problematik auftritt, ergibt sich im Automobilbau bei der Befestigung von Antennenkoaxialkabeln am Antennenfuß der Antennen von Automobilen. Diese Koaxialkabel werden an den Antennen bzw. am jeweiligen Antennenfuß in entsprechende Verschraubungen gesteckt und dann mit einer Überwurfmutter festgezogen. Je nach Modell können unterschiedliche Überwurfmuttergrößen Verwendung finden, was die Bevorratung mehrerer an die entsprechenden Größen angepasster Werkzeuge bedingt. Zwar ist es in diesen Fällen bekannt, die keine mehrkantige bzw. mehreckige Umfangsfläche aufweisenden Umfangsmuttern mit Mehrzweckzangen von Hand zu verschrauben. Dies führt aber dazu, dass die Überwurfmuttern häufig nicht ganz korrekt angezogen sind, was einen erhöhten Übergangswiderstand an dem verschraubten Ende der Koaxialleitung der Antenne zur Folge hat. Insbesondere kann bei dieser Arbeitsweise weder die Anzahl der durchgeführten Schraubenumdrehungen noch das Drehmoment sicher erfasst und kontrolliert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bei unterschiedlichen Schraubengrößen und -formen einsetzbares Werkzeug, insbesondere Elektro-Werkzeug, mit verbesserter Handhabungseigenschaft zu schaffen.

Bei einem Werkzeug der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass das Werkzeug, insbesondere Elektro-Werkzeug, ein umlaufendes, mittels eines Antriebselementes bewegbares Endlosband aufweist und im Arbeitszustand des Werkzeuges der Arbeitsbereich fortlaufend von jeweils einem die Umfangsfläche der Mutter oder des Schraubenkopfes teilweise umgreifenden und kraftschlüssig erfassenden Abschnitt des Endlosbandes gebildet ist.

Mit der Erfindung wird nun dadurch, dass sich während des Verschraubungsvorganges jeweils ein Abschnitt eines Endlosbandes an den Außenumfang des zu verschraubenden oder zu lösenden Elementes, d. h. der Mutter, Ü berwurfmutter oder des Schraubenkopfes, anlegt, erreicht, dass das Werkzeug in einem gewissen Größenbereich universell für verschiedene Muttern- oder Schraubenkopfgrößen und/oder -formen verwendbar ist. Das Endlosband legt sich unabhängig von der Größe und Form des festzuziehenden oder zu lösenden Gegenstandes kraftschlüssig an einen Abschnitt der Umfangsfläche des Gegenstandes an. Zum Festziehen oder Lösen des jeweiligen Schraubenkopfes oder der jeweiligen Mutter wird das Endlosband bewegt und dadurch ein Drehmoment auf den Schraubenkopf oder die Mutter ausgeübt. Hierbei wird das Endlosband mittels eines Antriebselementes bewegt. Dieses separate Antriebselement ermöglicht es, das Endlosband zu bewegen, ohne dass das gesamte, das Antriebselement tragende Werkzeug bewegt werden muss. Dies hat gegenüber der Verschraubung mit Schlüsseln oder Mehrzweckzangen Vorteile in bezug auf die ergonomische Handhabung des Werkzeuges.

Die Ausbildung eines Antriebselementes an dem Werkzeug ermöglicht weiterhin die vorgesehene Weiterbildung der Erfindung dahingehend, dass das Werkzeug eine Einrichtung aufweist, mit welcher im Arbeitszustand des Werkzeuges das im Arbeitsbereich aufgebrachte Drehmoment erfassbar und/oder kontrollierbar ist.

Ebenso ist dadurch die weiterhin vorgesehene Weiterbildung möglich, dass das Werkzeug eine Einrichtung aufweist, mit welcher im Arbeitszustand des Werkzeuges die Anzahl der durchgeführten Schraubenkopf- oder Mutter-Umdrehungen erfassbar und/oder kontrollierbar ist.

Von ganz besonderem Vorteil ist hierbei, wenn das Antriebselement von einem Elektromotor angetrieben ist, was die Erfindung in Ausgestaltung ebenfalls vorsieht. Hierdurch ist es dann möglich, gänzlich auf manuell durchgeführte Verschraubungsbewegungen zu verzichten.

Auch lässt sich bei mit Hilfe eines Elektromotors durchgeführtem Antrieb des Endlosbandes auf einfache Weise das aufgebrachte Drehmoment erfassen und kontrollieren. Gleiches gilt für die Erfassbarkeit und Kontrollierbarkeit der durchgeführten Anzahl an Schrauben- bzw. Mutter-Umdrehungen.

Sicher geführt ist das Endlosband auf dem Werkzeug, wenn das Endlosband um das Antriebselement und zwei Andruckelementen geführt, vorzugsweise durch diese gespannt ist. Zweckmäßigerweise sind sowohl das Antriebselement als auch die Andruckelemente als Räder oder Rollen ausgebildet, was die Erfindung in Weiterbildung ebenfalls vorsieht.

Um den Arbeitsbereich des Werkzeuges an unterschiedliche Schraubenkopf- bzw. Muttergrößen flexibel anzupassen, sind gemäß Weiterbildung der Erfindung die Andrückelemente aufeinander zu verschwenkbar an dem Werkzeug angeordnet. Hierdurch wird es ermöglicht, durch einfache manuelle Handhabung das Endlosband durch Aufschieben des Werkzeuges auf den Schraubenkopf oder die Mutter punktuell an diesem Gegenstand anzulegen und durch weiteres Bewegen des Werkzeuges in Richtung auf diesen Gegenstand zu dann zu bewirken, dass die Andrückrollen aufeinander zu schwenken und sich dabei ein Abschnitt des Endlosbandes um einen Abschnitt des Außenumfanges dieses jeweiligen Gegenstandes kraftschlüssig anlegt. Ganz besonders ist es in diesem Zusammenhang von Vorteil, wenn die Mutter oder der Schraubenkopf mittels der Andrückrollen und zwei weiterer Anschlagselemente in der Arbeitsstellung des Werkzeuges fixierbar ist. Hierbei können die weiteren Anschlagselemente eine Endposition bzw. einen Anschlag ausbilden, bei dessen Erreichen dann auch die Andrückrollen – unter Zwischenlage des Endlosbandes – an dem Außenumfang des jeweils zu verdrehenden Gegenstandes anliegen, so dass der zu verschraubende Gegenstand im Arbeitsbereich des Werkzeuges sicher gehalten und fixiert ist.

Schließlich sieht die Erfindung vor, dass die Kraftschlüssigkeit zwischen den Oberflächen des Endlosbandes und der Umfangsfläche von Mutter oder Schraubenkopf durch Reibschluss hergestellt ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in
1 eine schematische Darstellung des Werkzeuges in Ruheposition und in
2 eine schematische Darstellung des Werkzeuges in Arbeitsstellung bzw. im Arbeitszustand.
Das in den 1 und 2 jeweils insgesamt mit 1 bezeichnete Werkzeug besteht aus einem Schaft 2 und einer daran angeordneten Arbeitsfläche 3. In der Arbeitsfläche 3 sind ein als Antriebsrad ausgebildetes Antriebselement 4 und zwei als Rollen ausgebildete Andrückelemente 5 und 6 angeordnet. Die Andrückelemente 5 und 6 sind jeweils über einen Schwenkarm 7, 8 mit Drehbolzen 9, 10 verbunden und an der Arbeitsfläche 3 befestigt. Die Andrückelemente 5, 6 sind hierdurch aufeinander zu verschwenkbar an der Arbeitsfläche 3 gelagert. Verschwenkt werden die Andrückelemente 5, 6 aus der in 1 dargestellten Ruhestellung in die in 2 dargestellte Arbeitsstellung bzw. den Arbeitszustand des Werkzeuges. In der in 1 dargestellten Ruhestellung bilden die Andrückelemente 5, 6 und das Antriebselement die Spitzen eines gleichschenkligen, zumindest gleichseitigen, Dreiecks, dessen Seiten von dem um diese Elemente 4, 5, 6 geführten Endlosband 11 gebildet werden. Ungefähr in Höhe der Drehbolzen 9 und 10 sind in der Arbeitsfläche 3 beabstandet zueinander zwei Anschlagselemente 12, 13 angeordnet. Das Antriebselement 4 ist mit einem nicht dargestellten Elektromotor antriebsmäßig verbunden. Ebenso weist das Werkzeug nicht dargestellte Einrichtungen zur Erfassung und Kontrolle des durch das Endlosband 11 auf den zu verschraubenden Gegenstand aufgebrachten Drehmomentes und die Anzahl an vollzogener Umdrehungen des zu verschraubenden Gegenstandes 14 auf.
Soll beispielsweise eine Überwurfmutter 14 verschraubt werden, wird das Werkzeug 1 in der in 1 dargestellten Ruhestellung auf die zu verschraubende Überwurfmutter zugeführt. Anschließend wird die Arbeitsfläche 3 derart über die Überwurfmutter 14 bewegt, dass der in 1 mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnete Bereich des Endlosbandes 11 in Anlage mit der Umfangsfläche der Überwurfmutter 14 gelangt. In diesem Kontakt mit der Überwurfmutter 14 wird die Arbeitsfläche 3 weiter über die Überwurfmutter 14 geschoben, bis diese zusammen mit dem anliegenden Endlosband 11 in Anlage an die Anschlagselemente 12 und 13 gelangt. In dieser Position liegen dann auch die Andrückelemente 5, 6 auf der den Anschlagselementen 12, 13 abgewandten Seite der Umfangsfläche der Überwurfmutter 14 nahe an der Umfangsfläche an, so dass die Überwurfmutter 14 zwischen den Andrückelementen 5, 6 und den Anschlagselementen 12, 13 mittels des in diesem Bereich an der Umfangsfläche der Überwurfmutter 14 anliegenden Endlosbandes 11 in dieser Arbeitsstellung bzw. diesem Arbeitszustand des Werkzeuges 1 an der bzw. im Bereich der Arbeitsfläche 3 fixiert ist. Die Verschwenkbewegung der Andrückelemente 5 und 6 aufeinander zu ist dadurch erfolgt, dass der in der 1 mit 15 bezeichnete Bereich des Endlosbandes 11 durch das Einschieben der Überwurfmutter 14 in Richtung auf die Anschlagselemente 12 und 13 bewegt worden ist. In der in 2 dargestellten Arbeitsstellung liegt das Endlosband nun kraftschlüssig über einen großen Bereich am Außenumfang der Überwurfmutter 14 an. Durch Betätigung eines Schaltknopfes 16 wird nun das Antriebselement 4 mittels eines Elektromotors angetrieben. An dem Antriebselement 4 liegt das Endlosband 11 kraft- und/oder formschlüssig an, so dass dieses durch das Antriebselement 4 angetrieben wird. Die auf das Endlosband 11 ausgeübte Drehbewegung wird von diesem auf die Überwurfmutter 14 übertragen und führt zu einer Verschraubung der Überwurfmutter. Hierbei wird mittels der nicht dargestellten Einrichtungen zur Erfassung und Kontrolle von Drehmoment und Umdrehungszahl sowohl das auf die Überwurfmutter ausgeübte Drehmoment als auch die Anzahl an Umdrehungen erfasst und kontrolliert.

1: Werkzeug
2: Schaft
3: Arbeitsfläche
4: Antriebselement
5: Andrückelement
6: Andrückelement
7: Schwenkarm
8: Schwenkarm
9: Drehbolzen
10: Drehbolzen
11: Endlosband
12: Anschlagselement
13: Anschlagselement
14: Überwurfmutter
15: Bereich Endlosband
16: Schaltknopf
17: Arbeitsbereich

Claims

Werkzeug (1), insbesondere Elektro-Werkzeug, zum Anziehen oder Lösen von Schrauben oder Muttern (14) mit einem an dem Schraubenkopf oder der Mutter (14) kraftschlüssig anlegbaren Arbeitsbereich (17), dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (1) ein umlaufendes, mittels eines Antriebselementes (4) bewegbares Endlosband (11) aufweist und im Arbeitszustand des Werkzeuges (1) der Arbeitsbereich (17) fortlaufend von jeweils einem die Umfangsfläche der Mutter (14) oder des Schraubkopfes teilweise umgreifenden und kraftschlüssig erfassenden Abschnitt des Endlosbandes (11) gebildet ist.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (1) eine Einrichtung aufweist, mit welcher im Arbeitszustand des Werkzeuges (1) das im Arbeitsbereich (17) aufgebrachte Drehmoment erfassbar und/oder kontrollierbar ist.
Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug eine Einrichtung aufweist, mit welcher im Arbeitszustand des Werkzeuges die Anzahl der durchgeführten Schraubenkopf- oder Mutter-Umdrehungen erfassbar und/oder kontrollierbar ist.
Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (4) von einem Elektromotor angetrieben ist.
Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (4) als Antriebsrad oder Antriebsrolle ausgebildet ist.
Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband (11) um das Antriebselement (4) und zwei Andrückelemente (5, 6) geführt, vorzugsweise durch diese gespannt ist.
Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückelemente als Räder oder Rollen ausgebildet sind.
Werkzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückelemente (5, 6) aufeinander zu verschwenkbar an dem Werkzeug angeordnet sind.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (14) oder der Schraubenkopf mittels der Andrückelemente (5, 6) und zwei weiterer Anschlagselemente (12, 13) in der Arbeitsstellung des Werkzeuges fixierbar ist.
Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftschlüssigkeit zwischen den Oberflächen des Endlosbandes und der Umfangsfläche von Mutter (14) oder Schraubenkopf durch Reibschluss hergestellt ist.