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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schraubwerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Schraubwerkzeuge werden üblicherweise dazu verwendet, um Schrauben, Muttern und dergleichen anzuziehen und zu lösen. Grundsätzlich unterscheidet man Schraubwerkzeuge, die in die Schraube greifen, sogenannte Schraubendreher, und solche, die um die Schraube herum greifen, wie etwa Schraubenschlüssel.
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Es gibt eine Vielzahl verschiedener Schraubenschlüssel, wie beispielsweise den Gabelschlüssel, den Ringschlüssel oder den Ratschenschlüssel, die sich untereinander in ihrer Handhabung unterscheiden.
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Der Gabelschlüssel weist einen Griff, einen Arm und zwei zueinander parallel angeordnete Greifelemente auf, wobei die Greifelemente so beabstandet sind, dass sie einen Teil einer Schraube bzw. Mutter umgreifen können. Zum Lösen der umgriffenen Schraube bzw. Mutter wird der Griff um die Schraube oder Mutter gedreht.
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Die Handhabung des Ringschlüssels funktioniert analog zum Gabelschlüssel, wobei die Greifelemente miteinander zu einem Ring verbunden sind, so dass sie einen Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Schraubelementes, wie beispielsweise eines Schraubenkopfs, bilden.
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Der Ratschenschlüssel ist oft als Ringschlüssel ausgebildet, wobei der Aufnahmeraum zusätzlich ein drehbar gelagertes Aufnahmeelement umfasst. Das Aufnahmeelement dient der Aufnahme des Schraubelementes und ist mit einem Ratschenmechanismus verbunden.
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Mit Hilfe eines einmal auf eine Schraube oder dergleichen angesetzten Gabel- oder Ringschlüssels lässt sich beispielsweise eine Schraube oder dergleichen vollständig aus einer Gewindebohrung herausdrehen oder in eine Gewindebohrung hineindrehen. Hierbei ist aufgrund der Anatomie eines Handgelenks gegebenenfalls zwischendurch ein manuelles Umgreifen des Gabel- oder Ringschlüssels notwendig.
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Bei vielen Anwendungen ist jedoch der Raum um eine zu lösende oder festzudrehende Schraube begrenzt, so dass der Gabel- oder Ringschlüssel nicht um 360° gedreht werden kann, um beispielsweise eine Schraube in eine Gewindebohrung hineinzudrehen. Dies hat zur Folge, dass der Benutzer keine 360° Drehung durchführen kann. Um ein vollständiges Eindrehen oder Lösen einer Schraube zu erreichen, muss der Gabel- oder Ringschlüssel nach jeder Drehung um einen in der speziellen Situation möglichen Drehwinkel von dem Schraubenkopf gelöst werden, um ihn wieder in eine neue Ausgangsposition für die nächste sektorweise Drehung zu bringen. Das Absetzen und erneute Aufsetzen des Schlüssels auf die Schraube benötigt Zeit und Geschick des Benutzers. Ferner muss der Vorgang meist häufig wiederholt werden.
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Demgegenüber bietet die Ratsche den Vorteil, dass diese einen freien Rücklauf des Handgriffes ermöglicht. So wird vermieden, dass nach jeder sektorweisen Drehbewegung das Werkzeug von dem Schraubenkopf gelöst und wieder neu aufgesetzt werden muss. Durch wiederholte sektorweise Drehbewegung kann dann die Schraube in ein Gewinde hineingedreht und wieder herausgedreht werden.
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Ratschen haben jedoch meist nur einen geringen Drehweg (5° bis 15°), was dazu führt, dass die sektorweise Drehbewegung sehr häufig wiederholt werden muss, was für den Benutzer auf Dauer ermüdend sein kann.
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Neben den manuell betätigbaren Schraubwerkzeugen gibt es bekanntermaßen auch motorbetriebenes Schraubwerkzeug in Form eines Akkubohrschraubers. Akkubohrschrauber haben häufig die Form einer Bohrmaschine und erlauben es, beispielsweise eine Schraube vollständig einzudrehen, ohne das Schraubwerkzeug abzusetzen oder ohne umgreifen zu müssen. Am Kopf eines solchen Akkuschraubers befindet sich ein drehbares Futter, in das unterschiedliche stiftartige Schraubelemente aufgesteckt werden können. Der Nachteil solcher Akkuschrauber besteht darin, dass diese im Vergleich zu Gabel-, Ring- oder Ratschenschlüsseln sperrig und somit nicht überall einsetzbar sind.
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Darüber hinaus lassen sich mit Akkubohrschraubern keine Schraubelemente wie Muttern oder Schraubköpfe, die zum Eindrehen oder Lösen umgriffen werden müssen, befestigen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Schraubwerkzeug bereitzustellen, das kompakt aufgebaut und einfach in der Handhabung ist, in räumlich beengten Umgebungen eingesetzt werden kann und welches für das Lösen und Festdrehen von Schraubelementen wie Muttern oder Schraubköpfen, die zum Eindrehen oder Lösen umgriffen werden müssen, geeignet ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Schraubwerkzeug, umfassend einen Griff, einen länglichen Werkzeugarm in axialer Verlängerung des Griffs und ein am freien Ende des Werkzeugarms ausgebildetes Steckelement, wobei das Steckelement eine Öffnung aufweist, in der ein drehbar gelagerter Schraubeinsatz angeordnet ist, wobei ein Antrieb mit einem Kegelradgetriebe vorgesehen ist, um den Schraubeinsatz anzutreiben und wobei das Kegelradgetriebe ein ringförmiges Zahnrad und ein darauf laufendes Kegelzahnrad umfasst.
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Da das erfindungsgemäße Schraubwerkzeug im Gegensatz zu den bekannten Akkubohrschraubern vom Griff bis zum Steckelement ungewinkelt aufgebaut ist, kann das Schraubwerkzeug auch an Stellen eingesetzt werden, an denen herkömmliche Akkubohrschrauber aufgrund ihres Platzbedarfs nicht mehr verwendet werden können. Der Einsatz eines Kegelradgetriebes bewirkt einen besonders kompakten Antrieb für einen Schraubeinsatz.
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Um eine Vielzahl unterschiedlicher Schraubeinsätze verwenden zu können, ist es bevorzugt, dass das ringförmige Zahnrad die Öffnung umgibt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Adapterstück zur Aufnahme und Halterung von Schraubeinsätzen vorgesehen, das mit dem ringförmigen Zahnrad fest, insbesondere einstückig verbunden ist. Hierdurch ist es möglich, unterschiedliche Schraubeinsätze in einem Schraubwerkzeug zu verwenden.
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Es ist von Vorteil, dass das Adapterstück im Querschnitt ringförmig ausgebildet ist, so dass auch der Einsatz von ringförmigen Schraubeinsätzen zum Lösen oder Befestigen von Schraubelementen wie Muttern oder Schraubköpfen, die zum Eindrehen oder Lösen umgriffen werden müssen, möglich ist. Hierbei ist es besonders bevorzugt, dass das ringförmige Zahnrad auf der Stirnseite des im Querschnitt ringförmig ausgebildeten Adapters angeordnet ist, um einen Durchgang durch das Schraubelement bereitzustellen, so dass das Schraubwerkzeug gegebenenfalls beidseitig verwendet werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Adapterstück wenigstens ein Sicherungsmittel, insbesondere einen Schnellverschluss zur Aufnahme und Halterung eines Schraubeinsatzes. Der Schnellverschluss ist eine Variante, die es ermöglicht, in einer besonders einfachen Weise den vorzugsweise austauschbaren Schraubeinsatz zu wechseln. So kann je nach Art des Schraubelementes der passende Schraubeinsatz ausgewählt und am Adapterstück angebracht werden.
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Bei einer alternativen kostengünstigen Variante sind der Adapter und der Schraubeinsatz einstückig ausgebildet.
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Um das Schraubwerkzeug kompakt und sicher in der Handhabung ausbilden zu können, weist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Antrieb ein Antriebselement auf, das im Griff angeordnet ist, sowie eine Antriebsstange, wobei das Kegelradgetriebe über die Antriebsstange mit dem Antriebselement verbunden ist.
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Vorzugweise handelt es sich bei dem Antriebselement um einen Elektromotor oder einen Druckluftmotor. Diese Motoren sind verhältnismäßig klein und erlauben somit, dass der Griff schlank ausgebildet werden kann. Außerdem können sie hohe Drehmomente erzeugen, sind wartungsarm und ermöglichen einen geräuscharmen Betrieb.
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Zur Energieversorgung sind vorzugsweise Batterien oder Akkumulatoren vorgesehen, um das Schraubwerkzeug flexibel einsetzen zu können. Hierbei ist es von Vorteil, dass ein Aufnahmeraum im Griff des Schraubwerkzeuges vorgesehen ist.
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Damit das Schraubwerkzeug sowohl zum Anziehen als auch zum Lösen einer Schraube aus einem Gewinde geeignet ist, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Drehrichtung des Schraubeinsatzes umkehrbar ist. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Drehrichtung des Motors umkehrbar ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schraubeinsatz einen Durchgang auf. Mit Hilfe eines solchen Schraubeinsatzes ist es insbesondere möglich, Schraubelemente wie Muttern oder Schraubköpfe, die zum Eindrehen oder Lösen umgriffen werden müssen, anzuziehen oder zu lösen. Der Schraubenkopf der Schraube oder die Mutter wird in diesen Durchgang eingeführt und in diesem Durchgang gehalten. Da der Schraubeinsatz angetrieben ist und das Schraubelement in dem Durchgang gehalten wird, wird das Schraubelement mittels des Schraubeinsatzes gedreht.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung weist der Durchgang eine profilierte Innenwand auf. Die profilierte Innenwand erhöht die Haftreibung zwischen den Wänden des Durchgangs und dem Schraubeinsatz. Dies bietet den zusätzlichen Vorteil, dass der Schraubeinsatz beim Betrieb sicher gehalten werden kann.
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Weiterhin ist es von Vorteil, dass wenigstens ein Arretierungsmittel vorgesehen ist, welches insbesondere in wenigstens einer Betriebsstellung in den Durchgang ragt. Beispielsweise kann das wenigstens eine Arretierungsmittel ein Schieber sein.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schraubeinsatz gegenüber dem Griff winkelverstellbar. Dies ermöglicht es, dass das Schraubwerkzeug auch zum Lösen oder Anziehen von Schrauben und Muttern eingesetzt werden kann, die für linear ausgerichtete Werkzeuge nicht mehr zugänglich sind.
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Bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
- 1 ein Schraubwerkzeug in einer Draufsicht;
- 2 eine Teilansicht des Schraubwerkzeugs aus 1;
- 3 eine Draufsicht auf das Kegelradgetriebe aus 2;
- 4 eine Seitenansicht des Kegelradgetriebes aus 3;
- 5 einen erste Ausführungsform eines Schraubeinsatz in perspektivischer Ansicht;
- 6 eine zweite Ausführungsform eines Schraubeinsatz mit Arretierungsmitteln, und
- 7 eine schematische Querschnittszeichnung des Griffes mit Werkzeugarm.
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1 zeigt ein Schraubwerkzeug 10 in einer Draufsicht. Das Schraubwerkzeug 10 umfasst einen Griff 12, einen länglichen Werkzeugarm 13 und ein Steckelement 14.
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Der Griff 12 ist länglich und hohl ausgebildet und ausgelegt, um von einer Hand angenehm umgriffen zu werden. Er bemisst eine Länge von beispielsweise 5 bis 20 cm und besteht aus Metall, wobei das Metall von einer griffigen Gummierung umgeben sein kann. Es versteht sich, dass der Griff auch aus anderen, dem Fachmann bekannten Materialien gebildet sein kann, wie etwa Kunststoff.
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Der Griff 12 weist einen sich verjüngenden Endabschnitt auf, an dem ein erster Endabschnitt des länglichen Werkzeugarms 13 befestigt ist. Der Werkzeugarm 13 ist hohl und besteht vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff. Die Länge des Werkzeugarms 13 kann an die gewünschten Anwendungen angepasst werden. Der Werkzeugarm 13 weist einen kleineren Querschnitt auf als der Griff 12.
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An dem zweiten freien Endabschnitt des Werkzeugarmes 13 ist ein flächiges Steckelement 14 ausgebildet. Das Steckelement 14 weist eine im Wesentlichen ringförmige Grundform mit einer Außenwand 16, einer Innenwand 18 und einer Öffnung 20 auf, wobei die Öffnung 20 von der Innenwand 18 begrenzt wird. Die Höhe des Steckelements 14 beträgt wenige Zentimeter, beispielsweise 1 bis 3 cm. Die Öffnung 20 kann beispielsweise einen Durchmesser von 5 bis 60 mm aufweisen.
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Wie insbesondere in 2 zu erkennen ist, ist im Steckelement 14 ein Kegelradgetriebe 22 vorgesehen, wobei das Kegelradgetriebe 22 ein ringförmiges Zahnrad 24 und ein Kegelzahnrad 26 umfasst und das Kegelzahnrad 26 mit einer Antriebsstange 28 verbunden ist.
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Das ringförmige Zahnrad 24 umgibt die Öffnung 20. Das Zahnrad 24 weist auf seiner Stirnseite entlang des gesamten Umfangs eine Vielzahl äquidistant angeordneter Zähne 30 auf (vgl. auch 3 und 4).
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Das Kegelzahnrad 26 ist ein Zahnrad, dessen Grundform von einem Kegelstumpf gebildet wird. Die Mantelfläche des Kegelstumpfes ist mit Zähnen 32 besetzt, die entlang der Mantellinien des Kegelstumpfes verlaufen. Die Zähne 32 des Kegelzahnrades 26 stehen mit den Zähnen 30 des ringförmigen Zahnrades 24 in Eingriff.
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Wie in 4 zu erkennen ist, ist an der Unterseite des ringförmigen Zahnrades 24 ein Schraubeinsatz 34 fest mit dem Zahnrad 24 verbunden. Der Schraubeinsatz 34 hat die Funktion, ein nicht dargestelltes Schraubelement aufzunehmen und zu halten und ist, wie 5 zeigt, rohrförmig mit einer Rohrwandung 36 und einem Durchgang 38 ausgebildet, wobei das Zahnrad 24 auf der Stirnseite der Rohrwandung 36 des Schraubeinsatzes 34 angeordnet ist. Der Außendurchmesser der Rohrwandung 36 des Schraubeinsatzes 18 ist bei der dargestellten Ausführungsform geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Zahnrades 24. Bei nicht dargestellten Ausführungsformen ist der Außendurchmesser der Rohrwandung gleich oder größer als der Außendurchmesser des Zahnrads.
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Der Innendurchmesser des Zahnrads 24 ist größer als der Innendurchmesser des Schraubeinsatzes 34, um das Schraubwerkzeug gegebenenfalls beidseitig verwenden zu können.
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Der Innendurchmesser und die Querschnittsform des Durchgangs 38 sind an die geometrische Form der zu lösenden oder festzuziehenden Schraubelemente angepasst, so dass Schraubelemente wie Muttern oder Schraubköpfe, die zum Eindrehen oder Lösen umgriffen werden müssen, in den Durchgang 38 passen und bei einer Drehung um die Achse des rohrförmigen Schraubeinsatzes 34 griffig gehalten werden können.
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Die Innenwand der Rohrwandung 36 ist zusätzlich mit einer Profilierung 40 versehen, um die Reibung zwischen Schraubelement und Schraubeinsatz 34 zu erhöhen und somit bei Drehbewegungen um die Achse des rohrförmigen Schraubeinsatzes 34 einen besseren Halt des Schraubelements im Schraubeinsatz 34 zu erhalten. Die Profilierung 40 weist Erhebungen auf, die in das Innere des Durchgangs 38 ragen. Die Profilierung 40 kann beispielsweise aus Kunststoff, Gummi oder Metall sein. Alternativ kann eine glatte Beschichtung aus einem Kunststoff oder Gummi vorgesehen sein.
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In 6 ist eine Variante des in 5 dargestellten Schraubeinsatzes 34 dargestellt. Der in 6 dargestellte Schraubeinsatz 134 weist zusätzlich ein Arretierungsmittel 142 auf. Das Arretierungsmittel 142 ist ein kurzer, rechteckförmiger Schieber, der beispielsweise aus Metall besteht. Dieser ist in einer in der Innenwand des Durchgangs 138 ausgebildeten Aussparung 144 angeordnet. In Betriebsstellung ragt dieser Schieber in den Durchgang 138 des Schraubeinsatzes 134, um ein Schraubelement zu fixieren. In einer Grundstellung, in der sich der Schieber in der Aussparung 134 befindet, schließt der Schieber plan mit der Innenwand des Durchgangs 138 ab.
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In 7 ist der Antrieb 50 des Kegelgetriebes 22 gezeigt. Die am Kegelzahnrad 26 des Kegelradgetriebes 22 angebrachte Antriebsstange 28 verläuft im Inneren des Werkzeugarmes 13 bis in den Griff 12 hinein. Die Antriebsstange 28 ist innerhalb des Griffes 12 mit einem Antriebselement 50 verbunden.
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Bei dem Antriebselement 50 handelt es sich beispielsweise um einen Elektromotor oder einen Druckluftmotor, der sein Drehmoment auf die Antriebsstange 28 überträgt. Die Drehrichtung des Motors kann umgekehrt werden, um die Drehrichtung des Schraubeinsatzes 34; 134 zu wechseln . Das Antriebselement 50 wird mit Energie von einem Akkumulator oder einer Batterie 52 versorgt. Der Akkumulator oder die Batterie 52 ist dabei in einem Aufnahmeraum im Griff 12 des Schraubwerkzeugs 10 angeordnet.
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Zum Lösen oder Festziehen einer Mutter bzw. einer zu umgreifenden Schraube wird diese in den Durchgang 38 des Schraubeinsatzes 34; 134 eingeführt und gegebenenfalls mittels des Arretierungsmittels 142 in dieser Position gehalten. Der Motor treibt das Kegelradgetriebe 22 an, so dass sich die im Schraubeinsatz 34; 134 befindliche Schraube zusammen mit dem Schraubeinsatz 34; 134 dreht.
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Da das Zahnrad 24 ringförmig um den Durchgang 38; 138 eines rohrförmigen Schraubeinsatzes 34; 134 angeordnet ist, ist es möglich, Schraubelemente wie Muttern oder Schraubköpfe, die zum Eindrehen oder Lösen umgriffen werden müssen, mit diesem Schraubwerkzeug zu lösen oder zu befestigen. Es versteht sich, dass anstelle des rohrförmigen Schraubeinsatzes 34, 134 auch andere Arten von Schraubeinsätzen verwendet werden können, wie etwa Schraubeinsätze, die als Schraubendreher wirken, um beispielsweise Schrauben mit Kreuzschlitz, Schlitz oder anderen Einkerbungen zu drehen.
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Bei einer nicht gezeigten Ausführungsform ist der Schraubeinsatz 34; 134 gegenüber dem Griff 12 winkelverstellbar. Dies könnte beispielsweise dadurch realisiert werden, dass zwischen Werkzeugarm 13 und Griff 12 ein Drehgelenk angeordnet ist.
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In einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform ist das Arretierungsmittel 142 eine quer zur Innenwand des Durchgangs ausgebildete Noppe.
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Anstelle der in 6 dargestellten Position des Schiebers im Durchgang 138 kann bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der Schieber auf einer der Stirnflächen des Schraubeinsatzes angeordnet sein.
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Wenn in der 6 auch nur ein Arretierungsmittel dargestellt ist, so ist es im Rahmen der Erfindung möglich, eine Vielzahl von Arretierungsmitteln, die entlang der Innenwandung angeordnet sind, vorzusehen.
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Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform kann ein Adapterstück vorgesehen sein, welches mit dem Zahnrad verbunden, vorzugsweise einstückig mit dem Zahnrad verbunden ist. Das Adapterstück ist ausgelegt, einen austauschbaren Schraubeinsatz sicher zu halten. Beispielsweise ist der Adapter ringförmig ausgebildet, wobei der Zahnkranz auf der Stirnseite des ringförmigen Adapters befestigt ist. Der Adapter ist ausgelegt, unterschiedliche Schraubeinsätze aufzunehmen, so dass das Schraubwerkzeug flexibel für verschiedene Anforderungen einsetzbar ist. Hierbei kann das Adapterstück ein Sicherungsmittel aufweisen, um den Schraubeinsatz sicher zu halten. Das Sicherungsmittel kann ein Schnellverschluss sein. So kann beispielsweise ein Magnetelement im Inneren des Adapterstückes vorgesehen sein, um den Schraubeinsatz zu halten.
