[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten eines Befestigungsmittels
gegenüber einem Werkstück. Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben oder Nägel,
werden beispielsweise im Holzbau eingesetzt, um Werkstücke wie Dachsparren oder Holzträger
miteinander zu verbinden.
[0002] Üblicherweise werden derartige Werkstücke miteinander verbunden, ohne dass spezielle
Vorbereitungen für die Befestigungsmittel getroffen werden. Die jeweiligen Befestigungsmittel
werden üblicherweise vom Handwerker mit einer Hand gehalten, während mit der anderen
Hand das entsprechende Werkzeug bedient wird. Eine korrekte Ausrichtung der Befestigungsmittel
gegenüber dem Werkstück, um eine korrekte Werkstückverbindung zu gewährleisten, ist
somit durch den Handwerker vorzunehmen.
[0003] Bereits ein Einbringen des Befestigungsmittels senkrecht zu einer ebenen Oberfläche
eines Werkstücks kann, insbesondere bei langen Befestigungsmitteln, erhebliche Schwierigkeiten
bereiten. Diese sind sowohl auf Handhabungsfehler als auch auf die teilweise recht
großen Kräfte zum Eintreiben oder Einschrauben der Befestigungsmittel zurückzuführen.
[0004] Bei der Erstellung von Holzfachwerkkonstruktionen kommt erschwerend hinzu, dass zur
Herstellung einer korrekten Verbindung von Werkstücken eine Ausrichtung des Befestigungsmittels
in einem von 90 Grad abweichenden Winkel zur Werkstückoberfläche erforderlich sein
kann. Hier muss der Handwerker erhebliches Geschick beweisen, um das Befestigungsmittel
korrekt in das Werkstück einzubringen.
[0005] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen,
die eine einfache und zuverlässige Handhabung von Befestigungsmitteln ermöglicht.
[0006] Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
[0007] Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Werkstückauflage, die wenigstens eine
Auflagefläche aufweist. Die Werkstückauflage dient der Ausrichtung der Vorrichtung
am Werkstück und kann vorzugsweise als ebene Platte, ausgebildet sein. Die Werkstückauflage
wird vorzugsweise flächig auf eine Oberfläche des Werkstücks aufgelegt. Alternativ
kann die Auflagefläche wenigstens drei Auflagepunkte, beispielsweise kurze Dornen,
aufweisen, die eine rutschfeste Auflage auf Werkstücken aus Holz gewährleisten. Wird
zusätzlich eine Druckkraft auf die Werkstückauflage in Richtung des Werkstücks ausgeübt,
so gewährleisten die auftretenden Reibkräfte eine zur Durchführung des Verarbeitungsvorgangs
ausreichende Festlegung der Vorrichtung am Werkstück. Der Werkstückauflage ist eine
Führungseinrichtung zugeordnet, die der zeitweiligen Führung des Befestigungsmittels
dient. Die Führungseinrichtung ermöglicht eine reproduzierbare Ausrichtung des Befestigungsmittels
gegenüber dem Werkstück zu Beginn des Verarbeitungsvorgangs. Diese Ausrichtung des
Befestigungsmittels ist zumindest solange von Bedeutung, bis das Befestigungsmittel
so weit in das Werkstück eingebracht ist, dass es seine Ausrichtung während des weiteren
Einbringungsvorgangs nicht mehr wesentlich verändern wird.
[0008] Um eine Anpassung der Ausrichtung des Befestigungsmittels gegenüber dem Werkstück
zu ermöglichen, ist die Führungseinrichtung relativbeweglich an der Werkstückauflage
angebracht. Die ermöglicht eine individuelle Anpassung der Vorrichtung an die Gegebenheiten
der mit den Befestigungsmitteln zu versehenden Werkstücke. Dabei ist die Führungseinrichtung
schwenkbeweglich an der Werkstückauflage angebracht. Dies ermöglicht eine besonders
einfache Einstellung der Winkelausrichtung zwischen Befestigungsmittel und Werkstück.
[0009] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0010] In Ausgestaltung der Erfindung ist die Führungseinrichtung in einem Winkelbereich
von wenigstens 60 Grad, vorzugsweise wenigstens 75 Grad, insbesondere wenigstens 90
Grad, gegenüber der Werkstückauflage verschwenkbar. Dadurch können nahezu alle Anwendungsfälle
für die Einbringung von derartigen Befestigungsmitteln in Werkstücke abgedeckt werden.
Vorzugsweise erstreckt sich der Winkelbereich ausgehend vom Lot auf die Werkstückauflage
in eine einzige Richtung, so dass bei einem Winkelbereich von 75 Grad sowohl eine
Ausrichtung des Befestigungsmittels orthogonal zur Werkstückoberfläche als auch in
einem spitzen Winkel von ungefähr 15 Grad zur Werkstückoberfläche vorgenommen werden
kann. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich
der Winkelbereich zumindest bereichsweise, beispielsweise um 30 Grad, über das Lot
der Werkstückauflage hinaus. Somit kann die Ausrichtung des Befestigungsmittels ohne
Veränderung der Position der Vorrichtung sowohl in einem spitzen als auch in einem
stumpfen Winkel zur Werkstückauflage erfolgen.
[0011] Vorteilhaft ist es, wenn Feststellmittel zur Arretierung der Führungseinrichtung
gegenüber der Werkstückauflage, insbesondere in vorgebbaren Schwenkwinkelstellungen,
vorgesehen sind. Dadurch kann eine gewünschte Ausrichtung der Führungseinrichtung
auch bei einer Vielzahl von zu verarbeitenden Befestigungsmitteln zuverlässig beibehalten
werden. Die Feststellmittel können eine reibschlüssige Verbindung zwischen Führungseinrichtung
und Werkstückauflage bewirken, was insbesondere für eine stufenlose Schwenkwinkeleinstellung
vorteilhaft ist. Vorzugsweise sind eine oder mehrere bevorzugte Schwenkwinkelstellungen
mit Hilfe geeigneter Einrichtungen besonders leicht auffindbar. Beispielsweise können
Rastmittel wie Kugeldruckstifte zwischen Führungseinrichtung und Werkstückauflage
vorgesehen sein, die bei Erreichen vorgegebener Schwenkwinkel eine für den Benutzer
wahrnehmbare Rastkraft auf die Führungseinrichtung ausüben und damit das Erreichen
einer Vorzugsposition signalisieren.
[0012] Die Führungseinrichtung kann mit wenigstens eine Führungsfläche für eine Ausrichtung
einer Mittellängsachse des Befestigungsmittels gegenüber der Werkstückauflage versehen
sein. Bei den Befestigungsmitteln handelt es sich üblicherweise um schlanke, langgestreckte
Schrauben oder Nägel. Diese weisen eine Mittellängsachse in Richtung ihrer längsten
Ausdehnung auf, selbst wenn sie nicht rotationssymmetrisch zu dieser Mittellängsachse
ausgebildet sind. Die Führungsfläche wird als Anlagefläche für die Befestigungsmittel
genutzt, um die Mittellängsachse der Befestigungsmittel in reproduzierbarer Weise
gegenüber dem Werkstück auszurichten. Bei der Führungsfläche kann es sich um eine
Planfläche oder um eine gekrümmte Fläche handeln. Vorzugsweise sind zumindest zwei
Führungsflächen vorgesehen, um eine Anlage des Befestigungsmittels in zumindest zwei
Raumrichtungen, zu gewährleisten.
[0013] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine zwischen Führungseinrichtung und
Werkstückauflage vorgesehene geometrische Schwenkachse derart angeordnet, dass ein
an der wenigstens einen Führungsfläche ausrichtbares Befestigungsmittel die Auflagefläche
unabhängig vom Schwenkwinkel im gleichen Punkt schneidet. Dadurch kann das Befestigungsmittel
seinem Endbereich, insbesondere mit seiner Spitze, auf einen auf der Werkstückoberfläche
befindlichen, eventuell durch Anzeichnen markierten, Einschlag- oder Einschraubpunkt
aufgesetzt werden und anschließend hinsichtlich seiner Ausrichtung verändert werden,
ohne dass der Endbereich des Befestigungsmittels auf der Werkstückoberfläche von dem
ursprünglich gewählten Einschlag- oder Einschraubpunkt abweicht. Die geometrische
Schwenkachse ist diejenige Achse, um die die Verschwenkung der Führungseinrichtung
tatsächlich stattfindet, es muss sich jedoch nicht zwingend um eine körperlich vorliegende
Achse handeln.
[0014] Sofern die Auflagefläche in einer Ebene liegt, ist die geometrische Schwenkachse
zumindest im Wesentlichen parallel zu dieser Ebene ausgerichtet. Vorzugsweise ist
die geometrische Schwenkachse in der Ebene angeordnet, in der die Auflagefläche liegt.
Besonders bevorzugt ist die wenigstens eine Führungsfläche derart ausgerichtet, dass
die Mittellängsachse des zu verarbeitenden Befestigungsmittels orthogonal zur Schwenkachse
ausgerichtet ist.
[0015] Die Führungseinrichtung kann mit prismatisch angeordneten Führungsflächen versehen
sein. Die Führungsflächen sind jeweils als Planflächen ausgestaltet und schließen
einen Winkel, vorzugsweise einen rechten Winkel, besonders bevorzugt einen stumpfen
Winkel, ein. Normalenvektoren auf den Führungsflächen liegen vorzugsweise in einer
gemeinsamen Ebene. Mit einer solchen Anordnung von Führungsflächen können Befestigungsmittel
mit unterschiedlichem Querschnitt, insbesondere mit unterschiedlichem Durchmesser,
exakt an der Führungseinrichtung und somit gegenüber der Werkstückoberfläche ausgerichtet
werden.
[0016] Vorteilhaft ist es, wenn die Führungseinrichtung wenigstens eine Andruckeinrichtung
zum Aufbringen einer Anpresskraft aufweist, die zumindest im Wesentlichen in Richtung
der Führungsfläche ausgerichtet ist. Die Andruckeinrichtung soll gewährleisten, dass
das Befestigungsmittel möglichst über einen erheblichen Teil seiner Länge an der Führungsfläche
anliegt, um eine zuverlässige Ausrichtung sicherzustellen. Bei einer prismatischen
Anordnung der Führungsflächen ist die Anpresskraft vorzugsweise derart ausgerichtet,
dass ein resultierender Kraftvektor der Anpresskraft die Winkelhalbierende für die
Normalenvektoren der benachbarten Führungsflächen bildet und die Schnittlinie der
Führungsflächen schneidet. Vorzugsweise ist der resultierende Kraftvektor der Anpresskraft
parallel zur Schwenkachse ausgerichtet.
[0017] Die Andruckeinrichtung kann wenigstens einen federvorgespannten Andruckstempel aufweisen.
Der Andruckstempel wird von einem elastischen Element, insbesondere von einer Wendelfeder,
mit einer Anpresskraft in Richtung der Führungsfläche beaufschlagt und ermöglicht
damit die Festlegung eines Befestigungsmittels an der Führungseinrichtung. Vorzugsweise
ist eine Federkennlinie des elastischen Elements so gewählt, dass einerseits eine
zuverlässige Festlegung des Befestigungsmittels stattfinden kann, und andererseits
eine Relativbewegung (eine translatorische Bewegung bei einem Nagel, eine kombinierte
translatorische und rotatorische Bewegung bei einer Schraube) zwischen Befestigungsmittel
und Führungseinrichtung stattfinden kann.
[0018] Vorteilhaft ist es, wenn wenigstens eine Betätigungseinrichtung zur Auslenkung des
federvorgespannten Andruckstempels aus einer Andruckposition in eine Freigabeposition
vorgesehen ist. Die Betätigungseinrichtung ermöglicht ein einfaches Einlegen des Befestigungsmittels
in die Führungseinrichtung, indem der oder die Andruckstempel außer Eingriff gesetzt
werden und damit genügend Freiraum zum Anlegen des Befestigungsmittels an die wenigstens
eine Führungsfläche gewährleistet ist. Sobald das Befestigungsmittel an der oder den
Führungsflächen anliegt, können der oder die Andruckstempel mittels des Betätigungsmittels
wieder aus der Freigabeposition in die Andruckposition gebracht werden und üben dann
die entsprechenden Andruckkräfte auf das Befestigungsmittel aus.
[0019] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Betätigungseinrichtung als drehbar
gelagertes, mit dem wenigstens einen Andruckstempel gekoppeltes Exzenterelement ausgebildet.
Ein Exzenterelement ermöglicht in einfacher Weise eine Umsetzung einer Rotation in
eine Translation und kann bei geeigneter Auswahl des exzentrischen Drehpunkts in der
Freigabeposition selbsthaltend ausgelegt sein. Damit wird eine zuverlässige Festlegung
der Andruckstempel in der Freigabeposition und somit ein einfaches Anlegen des Befestigungsmittels
an der Führungseinrichtung gewährleistet.
[0020] Die wenigstens zwei Andruckstempel können über ein von der Betätigungseinrichtung
ansteuerbares Verbindungselement gekoppelt sein. Die Betätigungseinrichtung kann somit
mehrere Andruckstempel zumindest im Wesentlichen synchron zueinander bewegen.
[0021] Vorteilhaft ist es, wenn die Andruckstempel jeweils schwenkbeweglich mit dem Verbindungselement
gekoppelt sind. Dadurch kann, insbesondere bei zwei an der Oberfläche des Befestigungsmittels
anliegenden Andruckstempeln, ein Positionsversatz der Andruckstempel zum Ausgleich
von Querschnittsunterschieden des zu haltenden Befestigungsmittels auftreten.
[0022] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist wenigstens ein Andruckstempel an einer
der Führungsfläche zugewandten Stirnseite wenigstens eine, insbesondere auf eine Gewindesteigung
und/oder ein Gewindeprofil des Befestigungsmittels angepasste, Führungsnut auf. Dadurch
wird ein Einschrauben von Schrauben in das Werkstück erleichtert. Das Gewinde der
Schraube ist bereits vor einem Eingriff in das Werkstück formschlüssig mit dem wenigstens
einen Andruckstempel gekoppelt. Somit wirkt bei Rotation der Schraube eine resultierende
Kraft in Richtung auf das Werkstück. Mit einem derart gestalteten Andruckstempel wird
die für den Einschraubvorgang erforderliche, normalerweise vom Handwerker zu erbringende
Druckkraft erheblich reduziert. Dies gilt insbesondere für Bohrschrauben, die an der
Schraubenspitze einen kurzen Bohrer angeformt haben, um während des Schraubvorgangs
im Werkstück einen Mindestquerschnitt für die Schraubenseele freizulegen. Diese sind
zu Begin des Einschraubvorgangs mit erheblichem Druck zu beaufschlagen, der durch
den Gewindeeingriff in den Andruckstempel erheblich reduziert werden kann.
[0023] Vorteilhaft ist es, wenn wenigstens ein Andruckstempel verdrehsicher in der Andruckeinrichtung
oder an dem Verbindungselement angebracht ist. Dadurch wird gewährleistet, dass der
mit der Führungsnut versehene Andruckstempel auch bei Auftreten der durch den Gewindeeingriff
auftretenden Reaktionskräfte nicht ausweichen kann.
[0024] Die Lage wenigstens einer Führungsfläche kann translatorisch parallel zur geometrischen
Schwenkachse einstellbar sein. Damit kann eine Anpassung der Lage der Führungsfläche
an unterschiedliche Querschnitte der Befestigungsmittel vorgenommen werden. Beispielsweise
kann die Werkstückauflage mit einer randseitig angebrachten, einstellbaren Anschlagleiste
versehen werden, um eine reproduzierbare Einbringung der Befestigungsmittel bezogen
auf eine Kante des Werkstücks zu gewährleisten. Sofern Befestigungsmittel mit unterschiedlichem
Querschnitt, insbesondere Durchmesser, verarbeitet werden, liegt deren Mittellängsachse
in unterschiedlicher Entfernung zur Oberfläche der Führungsfläche und zur Anschlagleiste.
Durch die translatorische Einstellbarkeit der Lage der Führungsfläche können Querschnittsunterschiede
der Befestigungsmittel in einfacher Weise ausgeglichen werden.
[0025] Vorteilhaft ist es, wenn die Lage der Führungsfläche schrittweise entsprechend einer
vorgebbaren Teilung translatorisch einstellbar ist. Typischerweise werden Befestigungsmittel
verarbeitet, die Querschnitte, insbesondere Durchmesser, gemäß einem vorgegebenen
Raster, beispielsweise in Millimeter-Abstufungen, aufweisen. Um eine schnelle Einstellbarkeit
und eine exakte Lage der Führungsfläche zu gewährleisten, ist die Verstellung mit
einer vorgegebenen Teilung, beispielsweise in Millimeter-Schritten, möglich.
[0026] Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher
beschreiben. In dieser zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische und schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Ausrichten
einer Schraube gegenüber einem Werkstück mit einem von 90 Grad abweichend eingestellten
Schwenkwinkel,
- Fig. 2
- eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit einem eingestellten Schwenkwinkel
von 90 Grad,
- Fig. 3
- eine bereichsweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer
derartigen Vorrichtung,
- Fig. 4
- eine bereichsweise geschnittene Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 3,
- Fig. 5
- eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 3,
- Fig. 6
- eine weitere Ausführungsform einer Führungsschiene in einer Vorderansicht,
- Fig. 7
- die Führungsschiene gemäß Fig. 6 in einer Schnittdarstellung.
[0027] Die in den Fig. 1 und 2 schematisch vereinfacht dargestellte Ausrichtvorrichtung
10 umfasst eine Grundplatte 12 und einen daran befestigten Lagerblock 14. Die Grundplatte
12 ist benachbart zum Lagerblock 14 mit einer Ausklinkung 16 versehen. Der Lagerblock
14 weist eine kreisbogensegmentartig geformte Nut 18 auf, in der ein einstückig an
einer Führungsschiene 20 angeformter Nutenstein 22 verschiebbar angeordnet ist. Die
mit den seitlichen Nutbegrenzungen 24, 26 in Kontakt stehenden Oberflächen des Nutensteins
22 haben jeweils im Wesentlichen die gleichen Krümmungsradien wie die korrespondierenden
Nutbegrenzungen 24, 26. Zudem weisen die Krümmungsradien 24, 26 der Nutbegrenzungen
und des Nutensteins 22 einen gemeinsamen Mittelpunkt auf. Bereichsweise ist die Nut
18 von einer Ausnehmung 28 durchbrochen, deren gekrümmte Seitenflächen ebenfalls den
gleichen Mittelpunkt wie die Nutbegrenzungen 24, 26 haben.
[0028] Die Führungsschiene 20 hat eine L-förmige Profilierung und bildet damit eine erste
Anlagefläche 30 und eine zweite Anlagefläche 32 für das als Schraube 34 ausgeführte
Befestigungsmittel. An der der Führungsschiene 20 abgewandten Stirnseite des Nutensteins
22 ist ein Bedienhebel 36 eingeschraubt, der eine reibschlüssige Festlegung der Führungsschiene
20 am Lagerblock 14 ermöglicht.
[0029] Die Anlageflächen 30, 32 sind so ausgerichtet, dass die anliegende Schraube 34 in
einer normal zur Grundplatte 12 ausgerichteten Ebene verschwenkt werden kann.
[0030] Die Ausnehmung 28 ist so bemessen, dass die Schraube 34 in einem Winkelbereich zwischen
45 Grad und 90 Grad gegenüber der Grundplatte 12 verschwenkt werden kann. In der Fig.
1 ist die Führungsschiene 20 derart verschwenkt, dass die Schraube 34 einen Winkel
von 45 Grad mit der Grundplatte 12 einschließt. In der Fig. 2 ist die Führungsschiene
20 derart verschwenkt, dass die Schraube 34 orthogonal zur Grundplatte 12 ausgerichtet
ist.
[0031] Die in den Fig. 3 bis 5 dargestellte Ausrichtvorrichtung 10a weist einige konstruktive
Abweichungen gegenüber der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausrichtvorrichtung 10
auf. Funktionsgleiche Komponenten sind mit den selben Bezugszeichen versehen, gleiches
gilt für die Fig. 6 und 7.
[0032] In der Fig. 3 sind die bereits aus den Fig. 1 und 2 bekannten Schwenkstellungen mit
durchgezogenen und gestrichelten Linien dargestellt. Aus der Fig. 3 geht zudem hervor,
dass die Mittellängsachse 38 der Schraube 34 unabhängig von der Schwenkstellung immer
den gleichen Punkt in der durch die Unterseite 40 der planen Grundplatte 12 bestimmten,
senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 3 ausgerichteten Auflageebene schneidet. Im Unterschied
zur den Fig. 1 und 2 ist bei der Ausrichtvorrichtung 10a anstelle einer L-förmigen
Führungsschiene 20 eine Führungsschiene 20a vorgesehen, der ein Führungsblock 62 mit
in einem Winkel zueinander stehenden Anlageflächen 30a, 32a zugeordnet ist, wie dies
zur Fig. 5 noch näher beschrieben wird.
[0033] In der Fig. 4 ist der Aufbau der Führungsschiene 20a näher dargestellt. Wie auch
bei der Führungsschiene 20 gemäß den Fig. 1 und 2 ist die Führungsschiene 20a mit
einem einstückig angeformten Nutenstein 22 versehen, der in der Nut 18 des Lagerblocks
14 geführt ist. Ein vom Bedienhebel 36 ausgehender Gewindebolzen 42 greift in die
Führungsschiene 20a ein und ermöglicht die Schaffung einer lösbaren Klemmverbindung
zwischen dem Lagerblock 14 und der Führungsschiene 20a.
[0034] Die Krümmungsmittelpunkte der Nutenbegrenzungen 24, 26 und des Nutensteins 22 fallen
in einem gemeinsamen Punkt zusammen, durch den die geometrische Schwenkachse 25 verläuft
und der in der Ebene der Unterseite 40 der Grundplatte 12 liegt. Somit ist gewährleistet,
dass die Spitze der Schraube 34 unabgängig von der Schwenkwinkelstellung der Führungsschiene
20a gegenüber der Grundplatte 12 stets am gleichen Punkt auf der Werkstückoberfläche
auftrifft.
[0035] Der Führungsschiene 20a ist eine Klemmeinrichtung 44 zugeordnet, die zwei Andruckstempel
46, 48 zur zeitweiligen Festlegung der Schraube 34 umfasst. Die Andruckstempel 46,
48 werden von einem Exzenterelement 50 angesteuert, das auf einen jeweils endseitig
an den Andruckstempeln 46, 48 befestigten Koppelsteg 52 wirkt. Der Koppelsteg 52 und
die damit gekoppelten Andruckstempel 46, 48 können mittels des Exzenterelements 50
aus der mit durchgezogenen Linien dargestellten Andruckposition in eine teilweise
mit gestrichelten Linien dargestellte Freigabeposition gebracht werden. Zu diesem
Zweck wird das Exzenterelement 50 mittels des Schwenkhebels 54 um den Exzenterzapfen
56 verschwenkt. Dabei findet aufgrund der Exzentrizität des Exzenterelements 50 eine
Umsetzung einer Rotationsbewegung in eine auf den Koppelsteg 52 wirkende Translationsbewegung
statt. Dadurch werden die beiden Andruckstempel 46, 48 gegen die Federkräfte der Wendelfedern
58, 60 aus der Andruckposition in die Freigabeposition überführt. Die Exzentrizität
des Exzenterelements 52 und die Lage des Exzenterzapfens 56 sind so gewählt, dass
eine Verschwenkung des Exzenterelements 52 über einen Scheitelpunkt hinaus erfolgen
kann. Dort wird das Exzenterelement 52 von den Wendelfedern 58, 60 in einer selbsthaltenden
Stellung gehalten. Erst durch neuerliche Betätigung des Schwenkhebels 54, nunmehr
in entgegengesetzter Richtung, findet wieder eine Überführung der Andruckstempel 46,
48 in die Andruckposition statt.
[0036] Während bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 3 bis 5 vorgesehen ist, dass die Andruckstempel
46, 48 in den Koppelsteg 52 eingeschraubt sind, kann alternativ auch die in der Fig.
6 näher dargestellte, schwenkbewegliche Verbindung zwischen Andruckstempeln 46b, 48b
und Koppelsteg 52b eingesetzt werden. Zu diesem Zweck werden die Andruckstempel 46b,
48b mit senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Lagerstiften 72 mit dem Koppelsteg
52b verbunden. Dadurch kann ein Ausgleich von Querschnittsunterschieden der Schraube
erfolgen, da die Andruckstempel 46b, 48b, wie dies in der Fig. 6 ohne eingesetzte
Schraube schematisch dargestellt ist, unterschiedliche translatorische Positionen
einnehmen können.
[0037] Aus der Draufsicht der Fig. 5 geht hervor, dass die Anlageflächen 30a und 32a an
einem separat ausgeführten Führungsblock 62 ausgebildet sind, der seinerseits an einer
Seitenfläche mit einer Verzahnung 64 versehen ist. Diese Verzahnung 64 ist korrespondierend
zu einer Verzahnung 66 an der Führungsschiene 20a gestaltet, die sich senkrecht zur
Zeichenebene der Fig. 5 erstreckt. Der Führungsblock 62 wird durch eine Schraube 68
an der Führungsschiene 20a festgelegt. Dabei gewährleisten die korrespondierenden
Verzahnungen 64, 66 durch Formschluss eine korrekte Ausrichtung des Führungsblocks
62 gegenüber der Führungsschiene 20a. In der Fig. 5 ist die gewinkelte Anordnung der
beiden Anlageflächen 30a, 32a ersichtlich. Diese schließen einen stumpfen Winkel ein.
[0038] Zu Einschrauben einer Schraube 34 in ein nicht dargestelltes Werkstück wird zunächst
die Grundplatte 12 der Ausrichtvorrichtung 10a auf die Oberfläche des Werkstücks aufgelegt.
Um ein Verrutschen der Ausrichtvorrichtung 10a zu vermeiden, kann der Benutzer beispielsweise
mit dem Knie eine Anpresskraft auf die Grundplatte 12 in Richtung des Werkstücks ausüben.
Anschließend wird der Schwenkhebel 54 des Exzenterelements 50 entsprechend der Darstellung
der Fig. 4 aus der mit durchgezogenen Linien dargestellten Andruckposition in die
mit gestrichelten Linien dargestellte Freigabeposition gebracht, in der das Exzenterelement
50 selbsthaltend verharrt. Dabei geben die beiden Andruckstempel 46, 48 einen ausreichenden
Querschnitt zum Einlegen der Schraube 34 frei. Nach erfolgtem Einlegen der Schraube
34 wird der Schwenkhebel 54 wieder in die in Fig. 4 mit durchgezogenen Linien dargestellte
Andruckposition gebracht. Dabei üben die beiden Andruckstempel 46, 48 aufgrund der
in den Wendelfedern 58, 60 gespeicherten Energie eine Andruckkraft auf die Schraube
34 aus. Anschließend kann eine Einstellung des gewünschten Winkels zwischen Schraube
34 und Grundplatte 12 bzw. Werkstück durch Lösen, Verschwenken und Arretieren der
Führungsschiene 20a mittels des Bedienhebels 36 erfolgen. Anschließend wird ein Schraubendreher,
insbesondere ein Akkuschrauber, an dem dem Werkstück abgewandten Ende der Schraube
34 aufgesetzt und der Schraubvorgang begonnen. Sobald die Schraube 34 ausreichend
weit in das Werkstück eingedrungen ist, wird die Ausrichtvorrichtung 10a entfernt
und die Schraube 34 kann nunmehr vollständig in das Werkstück eingeschraubt werden.
[0039] Durch die seitliche Klemmung der Schraube 34, die sich aus der Lage der Andruckstempel
46, 48 senkrecht zur Schwenkebene ergibt, kann ein besonders platzsparender Aufbau
der Vorrichtung 10a und eine einfache Handhabung der Bedienelemente und der Schraube
34 gewährleistet werden.
[0040] Bei der Ausführungsform der Führungsschiene 20b gemäß den Fig. 6 und 7 ist neben
der schwenkbeweglichen Verbindung zwischen den Andruckstempeln 46b, 48b und dem Koppelsteg
52b auch eine verdrehsichere Ausführung des oberen Andruckstempels 46b vorgesehen,
die durch eine Ausführung dieses Andruckstempels 46b mit quadratischem Querschnitt
verwirklicht wird. Zudem ist der Andruckstempel 46b mit einer stirnseitigen Führungsnut
70 ausgestattet, die einen Eingriff eines Gewindegangs der Schraube 34 in den Andruckstempel
46b ermöglicht und somit einen Vortrieb der Schraube 34 unabhängig von einer Kraftbeaufschlagung
durch den Bediener und einem Eingriff des Schraubengewindes in das Werkstück gewährleistet.
1. Vorrichtung (10, 10a) zum Ausrichten eines
Befestigungsmittels (34) gegenüber einem Werkstück, mit einer Werkstückauflage (12),
die wenigstens eine Auflagefläche (40) aufweist und mit einer Führungseinrichtung
(20, 20a, 20b) zur zeitweiligen Führung des Befestigungsmittels (34), wobei die Führungseinrichtung
(20, 20a, 20b) relativbeweglich an der Werkstückauflage (12) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (20, 20a, 20b) schwenkbeweglich an der Werkstückauflage (12)
angebracht ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Führungseinrichtung (20, 20a, 20b) in einem Winkelbereich von wenigstens 60 Grad,
vorzugsweise wenigstens 75 Grad, insbesondere wenigstens 90 Grad, gegenüber der Werkstückauflage
(12) verschwenkbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass Feststellmittel (36) zur Arretierung der Führungseinrichtung (20, 20a, 20b) gegenüber
der Werkstückauflage (12), insbesondere in vorgebbaren Schwenkwinkelstellungen, vorgesehen
sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (20, 20a, 20b) wenigstens eine Führungsfläche (30, 30a, 32,
30a) für eine Ausrichtung der Mittellängsachse (38) des Befestigungsmittels (34) gegenüber
der Werkstückauflage (12) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen Führungseinrichtung (20, 20a, 20b) und Werkstückauflage (12) vorgesehene
geometrische Schwenkachse (25) derart angeordnet ist, dass ein an der wenigstens einen
Führungsfläche (30, 30a, 32, 32a) ausrichtbares Befestigungsmittel (34) die Auflagefläche
(40) unabhängig vom Schwenkwinkel im gleichen Punkt schneidet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die geometrische Schwenkachse (25) zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Ebene
ausgerichtet ist, in der die Auflagefläche (40) liegt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwenkachse (25) in der Ebene angeordnet ist, in der die Auflagefläche (40)
liegt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (20, 20a, 20b) prismatisch angeordnete Führungsflächen (30a,
32a) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (20, 20a, 20b) wenigstens eine Andruckeinrichtung (44) zum
Aufbringen einer Anpresskraft auf, die zumindest im Wesentlichen in Richtung der Führungsfläche
(30, 30a, 32, 32a) ausgerichtet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckeinrichtung (44) wenigstens einen federvorgespannten Andruckstempel (46,
46b, 48, 48b) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine Betätigungseinrichtung (50) zur Auslenkung des federvorgespannten
Andruckstempels (46, 46b, 48, 48b) aus einer Andruckposition in eine Freigabeposition
vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass die Betätigungseinrichtung (50) als drehbar gelagertes, mit dem wenigstens einen
Andruckstempel (46, 46b, 48, 48b) gekoppeltes Exzenterelement ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Andruckstempel (46, 46b, 48, 48b) über ein von der Betätigungseinrichtung
(50) ansteuerbares Verbindungselement (52) gekoppelt sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckstempel (46, 46b, 48, 48b) jeweils schwenkbeweglich mit dem Verbindungselement
(52) gekoppelt sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Andruckstempel (46b) an der der Führungsfläche (30, 30a, 32, 32a)
zugewandten Stirnseite wenigstens eine, insbesondere auf eine Gewindesteigung und/oder
ein Gewindeprofil des Befestigungsmittels (34) angepasste, Führungsnut (70) aufweist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Andruckstempel (46b) verdrehsicher in der Andruckeinrichtung oder
an dem Verbindungselement (52) angebracht ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lage wenigstens einer Führungsfläche (30, 30a, 32, 32a) translatorisch parallel
zur geometrischen Schwenkachse (25) einstellbar ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
dass die Lage der Führungsfläche (30, 30a, 32, 32a) schrittweise entsprechend einer vorgebbaren
Teilung translatorisch einstellbar ist.