DE1527542B2 - Schrauber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schrauber mit einem in axialer Richtung geführten Spindelgehäuse sowie einer mit einer fest am Maschinenständer angeordneten drehmomentabhängigen Kupplung verbundenen Spindelantriebswelle.

Bei derartigen Schraubern, die insbesondere zum Einbringen von Schrauben benötigt werden, muß auf den Arbeitskopf einerseits ein Drehmoment und mit eine ordnungsgemäße Funktion erfolgt. Bei bekannten Schraubern erfolgt ein gleichmäßiger Vorschub meistens über einen pneumatischen Antrieb, es erfolgt also ein gleichmäßiger axialer Druck in Vorschubrichtung. Das Drehmoment wird dabei über eine drehmomentabhängige Kupplung übertragen. Das notwendige Drehmoment ändert sich jedoch längs des Einschraubweges der Schrauber.

Mit den bekannten Vorrichtungen dieser Art ist jedoch eine Abstimmung der Axialkraft und des Drehmomentes nicht möglich. Hinzu kommt, daß bei den bekannten Schraubern ständig die Arbeitsspindel rotiert. Beim Aufsetzen der Arbeitsspindel auf den Schraubenkopf besteht die Gefahr, daß der Schraubenkopf von der rotierenden Spindel beschädigt wird.

Es ist bekannt, axiale Bewegungen in Drehbewegungen umzusetzen, dabei also mit einer Axialkraft ein Drehmoment zu erzeugen, beispielsweise über einen Kugelkäfig, dessen Kugeln in schraubenlinien-

förmige Kugelbahnen einer Kugelbüchse eingreifen (französische Patentschrift 634 924). Bekannt ist ein Schlagschrauber, bei dem die Schlaghülse und die darin federnd eingesetzte Arbeitsspindel mit dem 5 Schraubkopf kraftschlüssig über Kugeln und schraubenlinienförmige Kugelführungsbahnen verbunden sind (britische Patentschrift 867 602). Durch Schlagen auf die Schlaghülse wird die Arbeitsspindel und der Schraubenkopf jeweils in eine Drehbewegung ίο versetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schrauber der genannten Art so auszubilden, daß während des Spindelvorschubes automatisch eine Anpassung der Axialkraft an das notwendige Drehmoment erfolgt, und bei dem außerdem ein selbständiger Eingriff einer Arbeitsspindel in den Schraubenkopf erfolgt.

Ausgehend vom genannten Stand der Technik wird die Aufgabe der Erfindung an einem Schrauber der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in dem Spindelgehäuse mittels Axiallagern ein an der Spindelantriebswelle sitzender, hülsenförmiger Kugelkäfig gelagert ist, und innerhalb des Kugelkäfigs eine in axialer Richtung nachgiebig gehaltene, eine Arbeitsspindel tragende Kugelführungsbüchse mit steigenden Kugelführungsbahnen für die Kugeln des Kugelkäfigs sitzt.

Nach einer besonderen Ausführungsart wird die Kugelführungsbüchse im Kugelkäfig durch eine Schraubenfeder in Arbeitsrichtung gedrückt.

Zur Weiterbildung der Erfindung gehört auch das Merkmal/ daß die in Axialrichtung verschiebbare Spindelantriebswelle über eine Klauenkupplung mit der fest am Maschinenständer angeordneten drehmomentabhängigen Lamellenkupplung in Eingriff bringbar ist.

Der erfindungsgemäße Schrauber hat den Vorteil, daß sich der Axialdruck der Vorrichtung gewissermaßen dem Drehmoment der Schraube in der Bohrung anpaßt. Die Arbeitsspindel läuft gewissermaßen der Schraube nach.

Bei höherem gefordertem Drehmoment der Schraube erhöht sich infolge der Kraftübertragung über die schraubenlinienförmigen Kugelführungsbahnen der Axialdruck, der jedoch durch das maximale Drehmoment begrenzt ist.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, daß die Arbeitsspindel zunächst ohne Drehbewegung zum Schraubenkopf herangeführt wird, nach dem Aufsetzen unter dem Druck des Kugelkäfiges mit den Kugeln eine Drehung ausführt und dabei mit ihrem Schraubkopf selbsttätig in die Nut des Schraubenkopfes hineinkommt. Erst danach wird über die Klauenkupplung die Arbeitswelle angetrieben. Es wird dadurch vermieden, daß der Schraubenkopf von einer rotierenden Spindel beschädigt werden kann.

Ein derartiger Schrauber ist für Schrauben aller Art, wie Gewindestifte, Kopfschrauben, Schrauben mit Mehrkantköpfen, Schlitzschrauben, Imbusschrauben u. dgl. verwendbar.

An Hand eines abgebildeten Ausführungsbeispieles wird im folgenden die Erfindung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene schematische Gesamtansicht eines Schraubers mit einer mehrteiligen Spindel,

F i g. 2 einen Schnitt durch das Spindelgehäuse, F i g. 3 eine perspektivische Darstellung der Kugel-

3 4

führungsbüchse und eines Teiles des Spindelgehäuses Die Arbeitsweise des beschriebenen Schraubers ist und folgende: Die einzudrehenden Schrauben werden in F i g. 4 einen Schnitt durch die Antriebskupplung. die zugehörigen Gewindelöcher eingesetzt und durch Zunächst wird auf die F i g. 1 Bezug genommen. abgefederte Kugeln, Führungsstangen oder andere an Über eine mit Keilriemen 3 angetriebene Lamellen- 5 sich bekannte Hilfsmittel gehalten. Die Lamellenkupplung 2 in einem Kupplungsgehäuse 1 kann der kupplung 2 ist ständig angetrieben, so daß der Antrieb der Spindelantriebswellen 4, 9, 8 erfolgen. Das Klauenflansch 27 fortgesetzt umläuft. Wie man ins-Kupplungsgehäuse 1 ist an einem nicht dargestellten besondere aus F i g. 1 ersieht, dreht sich die Spindel-Maschinenrahmen festgehalten. Zur Vorschubsteue- antriebswelle 4 zunächst nicht, da der Klauenkopf 31 rung dient ein vorzugsweise pneumatisch betätigter io mit dem Klauenflansch 27 nicht im Eingriff ist. Zur Hubzylinder 5, an dem mit einem Ausleger 6 ein Einschaltung des automatischen Arbeitsablaufes wird Spindelgehäuse 7 befestigt ist. In dieses Spindel- nunmehr der Hubzylinder 5 eingeschaltet, wodurch gehäuse 7 ragt von oben die Spindelantriebswelle 8, sich das Spindelgehäuse 7 mit der Arbeitsspindel 10 welche mit der Spindelantriebswelle 4 über die Spin- absenkt. Im Laufe dieser Vorschubbewegung setzt delantriebswelle 9 gekoppelt ist. Somit ist der Ab- 15 der Einschraubkopf 11 auf einen Schraubenkopf auf. stand des Spindelgehäuses 7 von der Spindelantriebs- Durch den entstehenden Axialdruck beim Aufsetzen welle veränderbar. Aus dem Spindelgehäuse 7 ist wird die Arbeitsspindel 10 verdreht,. wobei der Arnach unten die Arbeitsspindel 10 mit dem Ein- beitskopf 11 sich selbsttätig in den Schlitz einer Kopfschraubkopf 11 herausgeführt, der im Ausführungs- schraube hineindreht. Beim weiteren Vorschub des beispiel in den Schlitz einer Kopfschraube hinein- 20 Spindelgehäuses 7 wird der Klauenkopf 31 an der paßt. Ein solcher Einschraubkopf kann auch eine Spindelantriebswelle 4 in den Klauenflansch 27 an Mehrkanthülse für Mehrkantschraubköpfe, eine der Lamellenkupplung hineingezogen. Nunmehr wird Kreuzschneide für Kreuzschlitzschrauben, ein Mehr- die Arbeitsspindel 10 ständig angetrieben, der Einkantprisma für Imbusschrauben oder eine andere Schraubvorgang des Schraubers beginnt. Form besitzen. 25 Während des Einschraubvorganges kann die Ar-In den F i g. 2 und 3 sind Einzelheiten des Spindel- beitsspindel 10 unter der Führung der Kugelführungsgehäuses 7 erläutert. Dieses Spindelgehäuse ist am bahnen 20 innerhalb des Kugelkäfigs 13 geringe axiale Ausleger 6 kraftschlüssig angeklemmt oder in anderer Bewegungen ausführen, womit sich die Axialkraft Weise gehalten. Innerhalb des Spindelgehäuses ist jeweils selbsttätig nachregelt und somit Ungleichmittels Axiallagern 12 ein zylindrischer Kugelkäfig 13 30 mäßigkeiten im Gewinde ausgleicht. Die jeweilige gelagert, welcher seinerseits an die Spindelantriebs- Axialkraft wird durch das geforderte Drehmoment welle 8 angeflanscht ist. Der Kugelkäfig 13 besitzt der Schraube sowie durch die Steigung der Kugelvorzugsweise vier, jeweils um 90° gegeneinander führungsbahnen 20 bestimmt. Bei erhöhtem Widerversetzte Öffnungen 14 und 15, von denen die zwei stand der Gewinde beispielsweise steigt auf Grund einander diametral gegenüberliegenden Öffnungen 14 35 des höheren geforderten Drehmomentes der Axialzur Aufnahme von Kugeln 16 dienen. In die beiden druck an. Dieser Druck ist jedoch durch das maxianderen ebenfalls einander diametral gegenüber- male Drehmoment begrenzt, so daß dadurch verstehenden Öffnungen 15 greifen Klemmnocken 17 mieden wird, daß das Gewinde unter zu starkem einer Gleithülse 18 ein, welche die Kugelöffnungen Axialdruck beschädigt werden kann und gleichzeitig 14 abschließt. In den Kugelkäfig 13 ist eine Kugel- 4° das Drehmoment aufzehrt.

führungsbüchse 19 eingesetzt, mit welcher die den Die Einschraubbewegung wird so lange fortgesetzt, Einschraubkopf 11 tragende Arbeitsspindel 10 ver- bis die Lamellenkupplung 2 bei Erreichen des maxikeilt ist. Die Kugelführungsbüchse besitzt zwei ein- malen Anzugmomentes rutscht. Nunmehr schaltet in ander diametral gegenüberliegende, Schraubenlinien- üblicher Weise der Hubzylinder auf Rücklauf um, förmige Kugelführungsbahnen 20, in denen die Kugeln 45 so daß das Spindelgehäuse 7 mit der Arbeitsspindel 16 sich abwälzen. Die Kugelführungsbahnen 20 stei- 10 wieder angehoben wird.

gen entgegen der in F i g. 3 durch einen Pfeil ange- Der Kugelkäfig ermöglicht eine stetige Kraftüberzeigten Drehrichtung der Spindelantriebswelle 8 an. tragung über die gesamte Länge des Einschraub-Vorzugsweise wählt man eine Steigung von 30°. weges, obwohl die Lamellenkupplung 2 unverschieb-Zwischen der Stirnfläche 21 der Kugelführungsbüchse 50 bar gehalten ist. Während des Einschraubvorganges 19 und der Stirnwand 22 des Kugelkäfigs 13 stützt verschiebt sich die Kugelbüchse mit der Arbeitssich eine Schraubendruckfeder 24 ab. spindel in entsprechendem Maße innerhalb des Kugel-Einzelheiten der drehmomentabhängigen Lamel- käfigs, v/obei ständig infolge der Kraftübertragung lenkupplung 2 ergeben sich aus F i g. 4. Die Lamel- über Kugeln und Kugelführungsbahnen der notwenlenkupplung 2 ist in üblicher Weise in Kugellagern 55 dige Axialdruck sowie auch das erforderliche Dreh-25 gelagert und besitzt ein Lamellenpaket 26, mit moment an der Arbeitsspindel zur Verfügung steht, dem ein Klauenflansch 27 verbunden ist, in den ein Man kann innerhalb des Kugelkäfigs auch eine entsprechender Klauenkopf 31 am Ende der Spindel- Mehrzahl von Kugeln sowie innerhalb der Kugelantriebswelle 4 eingreifen kann. Zur Einstellung des führungsbüchse eine Mehrzahl von Kugelführungsvon der Kupplung zu übertragenden maximalen 60 bahnen vorsehen. Die Verwendung von Kugeln ist Drehmomentes dient eine Schraubendruckfeder 28, hinsichtlich der Reibungsverhältnisse am günstigsten, welche mittels einer Stellschraube 29 über einen Ge- doch kann man statt dessen auch Gleitstücke mit windering 30 eingestellt werden kann. entsprechenden Gleitführungen verwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schrauber mit einem in axialer Richtung geführten Spindelgehäuse sowie einer mit einer fest am Maschinenständer angeordneten drehmomentabhängigen Kupplung verbundenen Spindelantriebswelle, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spindelgehäuse (7) mittels Axiallagern (12) ein an der Spindelantriebswelle (8, 9, 4) sitzender, hülsenförmiger Kugelkäfig (13) gelagert ist und daß innerhalb des Kugelkäfigs eine in axialer Richtung nachgiebig gehaltene, eine Arbeitsspindel (10) tragende Kugelführungsbüchse (19) mit steigenden Kugelführungsbahnen (20) für die Kugeln (16) des Kugelkäfigs (13) sitzt.

2. Schrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kugelkäfig (13) eine sich gegen die Kugelführungsbüchse (19) abstützende Schraubenfeder (24) angeordnet ist.

3. Schrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelführungsbahnen (20) der Kugelführungsbüchse (19) linksgängig schraubenlinienförmig angeordnet sind.

4. Schrauber nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Kugelkäfigs (13) zwei einander diametral gegenüberliegende Kugeln (16) sowie an der Kugelführungsbüchse (19) zwei Kugelführungsbahnen (20) vorgesehen sind.

5. Schrauber nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in Axialrichtung verschiebbare Spindelantriebswelle (4) über eine Klauenkupplung (27, 31) mit der fest am Maschinenständer angeordneten drehmomentabhängigen Kupplung (2) in Eingriff bringbar ist.