CH180130A - Werkzeuggerät mit Kraftantrieb. - Google Patents

Werkzeuggerät mit Kraftantrieb.

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CH180130A
CH180130A CH180130DA CH180130A CH 180130 A CH180130 A CH 180130A CH 180130D A CH180130D A CH 180130DA CH 180130 A CH180130 A CH 180130A
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CH
Switzerland
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coupling
tool
rollers
flanks
rotation
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Application number
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English (en)
Inventor
Aktiengesellschaft Rober Bosch
Original Assignee
Bosch Robert Ag
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Publication of CH180130A publication Critical patent/CH180130A/de

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  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Description


  Werkzeuggerät mit Kraftantrieb.    Bei Werkzeuggeräten mit Kraftantrieb,  deren Werkzeug beim Überschreiten eines  bestimmten Drehmomentes selbsttätig von  der Antriebseinrichtung     abgekuppelt    wird,  verwendet man häufig sogenannte Rauch  kupplungen. Das sind Kupplungen, deren  Kupplungshälften     zahnförmige    Kupplungs  teile aufweisen, die unter Federbelastung so       ineinandergreifen,    dass die     Kupplung    unter  normalen Verhältnissen in Eingriff bleibt.

    Beim Überschreiten eines vorbestimmten       CTegendrelimomentes    (zum Beispiel bei       Sehraubern    beim Aufsitzen des Kopfes einer  einzudrehenden Schraube auf dem     -Werk-          stüclL)    gleiten die Zähne entgegen der Wir  kung der     Federkraft    und der     gegenseitigen     Reibung entlang der geneigten Zahnflanken       aneinander    vorbei, weichen einander aus und  kommen so ausser Eingriff. Das Werkzeug  ist; dadurch von der Antriebseinrichtung ab  gekuppelt bis zum Wiederabsinken des Ge  gendrehmomentes.  



  Dieser Zeitraum vom Entkuppeln der       Ratschkupplung    bis zum     Wiedereinkuppeln,       der bei Schraubenziehern vom Aufsitzen  des Schraubenkopfes bis zum Abziehen des  Gerätes von der Schraube dauert, ist oft  recht lang. Während dieser ganzen Zeit  "ratschen" die Kupplungszähne übereinan  der, das heisst sie     schlagen.    aufeinander, glei  ten übereinander und schlagen wieder auf  einander und so fort. Diesen erheblichen  Beanspruchungen ist bei     Schraubern    grösse  rer Abmessung auch der beste im Handel  erhältliche Werkstoff, dessen Verwendung  sich wirtschaftlich noch vertreten liesse,  kaum gewachsen.

   Man hat daher schon ver  sucht, durch besondere Vorkehrungen die  Zahl der     Ratschbewegungen    je Umlauf zu  vermindern. Diese Massnahmen sind jedoch  umständlich und kostspielig.  



  Die Erfindung geht aus von der Auf  gabe, bei einem Werkzeuggerät mit Kraft  antrieb und mit zwischen Antriebseinrich  tung und Werkzeug vorgesehener     Ratsch-          kupplung,    deren     ineinandergreifende    Teile  beim Überschreiten eines bestimmten Dreh  momentes entgegen der Wirkung einer      Speicherkraft aneinander     entlanggleiten    und       einander    in Richtung der Kupplungsdreh  achse ausweichend ausser Eingriff gelangen,  nicht die Zahl, sondern die Grösse und Art  der Beanspruchungen der Kupplungsteile  zu vermindern.

   Deshalb ist beim Gegen  stand der Erfindung vorgesehen, dass minde  stens einzelne der den kuppelnden Eingriff  vermittelnden Kupplungsteile in Form von  vollen Rollen ausgebildet sind, welche an  ihren Enden so in der Kupplung drehbar  gelagert sind, dass ihre Drehachsen minde  stens annähernd auf die Kupplungsdreh  achse gerichtet sind und auf ihr senkrecht  stehen.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel des Erfindungsgegenstandes in Form  eines     Schraubers    schematisch dargestellt.  



       Fig.    1 stellt einen     Schrauber    mit Pisto  lengriff dar, dessen vorderer Teil, in dem  die Kupplung eingebaut ist, geschnitten ist;  die       Fig.    2 bis 8 stellen Einzelteile der Kupp  lungseinrichtung dar, während ,       Fig.    9 schaubildlich die wesentlichen  Teile der Kupplung in zusammengebautem  Zustand wiedergibt.  



  Das     Motorengehäuse    1 besitzt einen Pi  stolengriff ja, durch den das Kabel     1b        in     das Gerät eingeführt ist. Der Schalter ist  ist  mit     1c    bezeichnet. An das     Motorengehäuse     1. ist ein Gehäusestutzen 2 mittelst Schrau  ben 3 angeschraubt, der das Übersetzungs  getriebe umschliesst. An dem vordern Ende  dieses Stutzens 2 ist ein Verlängerungs  stutzen 4 angesetzt, und zwar in der Weise,  dass er auf eine Büchse 5 aufgeschraubt ist,  die ihrerseits in dem Gehäusestutzen 2 ein  geschoben und dort durch den Stift 6 gehal  ten ist.  



  In der Büchse 5 ist eine zweite Büchse  7 drehbar gelagert und gegen     Axialverschie-          bung    einerseits durch den     Sprengring    8 und  anderseits durch das     Spurkugellager    9 ge  sichert. Das Zahnrad 10 des Getriebes ist  mit der Spindel 11 fest verbunden. Diese  Spindel ist in der Büchse 7 dreh- und längs  verschiebbar. In die     Ausnehmung    10a des    Zahnrades 10 ist. eine im wesentlichen zylin  drische Lagerplatte 12 eingelassen und am  Zahnrad 10 mittelst Nieten 13 befestigt.

    Diese Platte besitzt einen innern und einen  äussern kragenförmigen Bund     12a    und     12b     (siehe     Fig.    9), so dass zwischen diesen Bün  den eine Ringnut entsteht. Ausserdem sind  drei radial verlaufende kreisförmige     Aus-          nehmungen    vorgesehen, die im äussern Kra  gen     12u    als Bohrungen     19d,    mit kreisförmi  gem Querschnitt, in der     Platte    selbst als  Nuten     12e    mit etwa halbkreisförmigem  Querschnitt und im innern Kragen 12a als  Bohrungen 12c mit kreisförmigem Quer  schnitt erscheinen.

   In diese     Ausnehmungen     sind die Rollen 14 eingeschoben und durch  die übergeschobene Hülse 14a gegen radiales  Austreten gesichert. Mit andern Worten:  Es sind die Rollen 14 in     Radialbohrungen     des Zylinders 12 eingesteckt, der eine Ring  nut solcher Abmessung aufweist, dass die  eingesteckten Rollen durch die Nute ausser  an ihren Enden mindestens zur Hälfte frei  gelegt sind.

   Durch eine     Axialbohrung        111)     in der Spindel 11 tritt Getriebefett ein und  wird     durch    von dieser     Axialbohrung        11>>     ausgehende     Radialbohrungen    11c unter     dein     Einfluss der Fliehkraft in     schraubenlinien-          förinig    am     Spindelumfang    verlaufende  Schmiernuten     11c1    ausgedrückt. Die     getriebe-          seitige    Stirnfläche der Büchse 7 weist sek  torähnliche Vertiefungen 7a auf.

   In diese  Vertiefungen treten die Rollen 14 im einge  kuppelten Zustand ein, wobei der Kragen       12:b    das Ende der Büchse 7 überfängt. Die  Abmessung der Vertiefung     7a    in Umfangs  richtung ist so gross gewählt, dass die in sie  eingetretene Rolle 14 noch eine Anlauf  strecke gegen die Flanke 7c zur Verfügung  hat. Im Innern der Büchse 7 sind zwei  Schraubenfedern 15a und     15b    untergebracht.  die einerseits am Boden der Büchse 7 anlie  gen und anderseits gegen das in der Büchse  7 und auf der Spindel 11     verschiebbare    Ku  gellager 16 drücken. Das Kugellager stützt  sich seinerseits über die Büchse 19 gegen die  Mutter 20 ab.

   Die Büchse 19 ist auf der  Spindel 11 axial verschiebbar und durch den      in     dif-        Län-@snuten    18 der Spindel 11 und  der Büchse 19 eingeschobenen Stift 17     un-          drehbar    gehalten. Die Mutter 20 ist auf das  mit Gewinde versehene Ende     11a    der Spin  del 11 aufgeschraubt.  



  Die dem Werkzeug zugekehrte Stirnseite  der     Büchse    7 weist Klauen     7b    auf. die in die  Klauen     ?1a    in der Stirnseite einer im An  satzstutzen 4 drehbar gelagerten Büchse 21  eingreifen können. Im Hohlraum     21b    dieser  Büchse 21 ist eine Druckfeder 22 unterge  bracht, die einen Bolzen 23 gegen das Ende       11n    der Spindel 11 drückt. Dadurch wird  die     Klauenkupplung        7b,        ?1a    bei unbelaste  tem Werkzeug ausser Eingriff gehalten.  



  Das vordere Ende der Büchse 21 weist       eine        sechskantige,Öffnung    21c auf, die zum  Einstecken eines sechskantigen Einsteck  endes des Schraubenziehers dient. Durch eine       Radialbohrung    21c in der     Biichse    21 tritt  eine Kugel 24 in diese sechskantige Öffnung  21     c    ein, um in eine Rundnute im Einsteck  ende des nicht gezeichneten Schraubenzie  hers einzugreifen. Die Kugel wird in der       gezeichneten    Lage durch den Innenbund     25a     der um das Vorderende der Büchse 21     geleg-          len    Büchse 25 gehalten.

   Die Büchse 25 ist  auf der Büchse 21. gegen den Druck einer  Feder 26 längsverschiebbar. Um den Schrau  benzieher aus der     Einstecköffnung    heraus  ziehen zu können, muss der Kugel 24 Gele  genheit gegeben werden. in die Öffnung 21d  zurückzutreten. Dies erfolgt dadurch, dass  die Büchse 25 gegen den Druck der Feder  26 in Richtung auf den Antrieb zu auf der  Büchse 21 verschoben wird.  



  Die Wirkungsweise der Kupplung ist fol  gende: Bei unbelastetem. das heisst frei lau  fendem Werkzeug laufen die folgenden Teile  mit dem Zahnrad 10 um: Die Spindel 11,  die Platte 12, die Rollen 14, die Büchse 7  mit ihren Aussparungen 7a, die Federn     15a.          1:>t).    das Lager 16, die Büchse 19 und die  Mutter 20.  



  Wird der Schraubenzieher zum Anziehen  einer Schraube auf deren Kopf aufgesetzt,  so kuppelt sich unter dem Gewicht des Ge  r     ätes    oder dem vom Arbeiter ausgeübten         Anpressungsdruck    die Kupplung 7b,     21z     ein. Es nehmen dann bis zum Aufsitzen des  Kopfes auf dem Werkstück noch die folgen  den Teile an der Drehung teil: Die durch  die Klauen     7b,    21a mitgenommene Büchse  21, die Büchse 25 mit den ihr zugeordneten  Halteteilen     2.1    und 2.6 und schliesslich das  nichtgezeichnete Werkzeug, nämlich die       Schraubenzieherklinge.     



  Wenn im Augenblick des     Aufsitzens    des  Schraubenkopfes auf dem Werkstück das  Gegendrehmoment über den vorbestimmten  Höchstbetrag ansteigt, wird die Kupplung  12, 14, 7a und 7     wirksam.    Unter     Überwin-          dung    der Kraft der Federn 15a und     15b    tre  ten die Rollen 14 aus den ihnen zugeordne  ten Vertiefungen 7a der     Gegenkupplungs-          hälfte    aus, indem sie sich über die Flanken  7c der     Ausnehmungen    7a abwälzen. Wäh  rend des     Abwälzens    drehen sich die Rollen  in den     Ausnehmungen    12e, 12d und 12e.

   Die  Flanken 7c haben zur Erleichterung der Ab  wälzbewegung eine in     Fig.    8 dargestellte  Form. Derjenige Flankenteil,, an den die  Rolle zuerst anzuliegen kommt, ist nach  einem Kreisbogen vom Rollenhalbmesser     (IR)     gekrümmt. An diesen Teil schliesst sich eine  ebene Fläche an, die um den Winkel (a) ge  neigt ist gegen die parallel zur Werkzeug  drehachse durch ihre Schnittlinie mit der  Fläche 7a gelegt gedachte Ebene. a soll min  destens 3   betragen. Die Übergangskante  dieser geneigten Fläche zur Stirnfläche der  Kupplungshälfte 7 ist durch einen kleinen  Radius (r) gebrochen.

   Beim Austreten aus  den     Ausnehmungen    7a     heben    die Rollen 14  das Zahnrad 10, die Spindel 11, die Mutter  20, die Büchse 19 und das Lager 16 an und  drücken die Federn 15a und     15b    zusammen.  Während der nun     folgenden.        Ratschbewegun-          gen    (die Rollen treten in die nächste Ver  tiefung 7a ein. aus ihr wieder aus und in die  nächste wieder ein     usf.),    machen die Spin  del 11 und die mit ihr     verbundenen,    eben  aufgezählten Teile eine ständige Auf- und       Abbewegung    und mit Ausnahme des an den  Federn 15a und b anliegenden Teils des La  gers 16 auch eine Drehbewegung.

   Alle übri-      gen, oben als drehbar beschriebenen Teile  bleiben während der     Ratschbe-#vegung    ste  hen, bis das Werkzeug von der Schraube ab  gezogen wird.  



  Die Mutter 20 rastet mit nicht gezeich  neten Vorsprüngen in entsprechende Vertie  fungen der Büchse 19     ein.    Dies dient zur  Sicherung der Mutter 20 gegen Lösung.  Durch Anziehen der Mutter 20 kann die  Büchse 19 in Achsrichtung verschoben und  damit die     Vorspannung    der Federn 15 geän  dert werden. Von der Einstellung dieser       Vorspannung    hängt dann die Grösse des  Drehmomentes ab, das von der Kupplung  12, 14, 7a noch übertragen werden kann.  



  Die Rollenachsen können auch parallel  zur Werkzeugdrehachse angeordnet werden,  wobei dann die Ausweichbewegung der Rol  len in radialer Richtung erfolgen muss. Bei  dieser Ausweichbewegung ist es natürlich  erforderlich, dass die Rollen einzeln federnd       ausweichen    und nicht der ganze, alle Rollen  tragende Kupplungsteil. Auch jede andere       zwischen    diesen Grenzfällen liegende Rol  lenanordnung ist denkbar.  



  Die im beschriebenen Ausführungsbei  spiel vorhandenen zylindrischen Rollen lie  gen nur während eines einzigen     Augen-          blich:es    der     Abwälzbewegung        mit    ihrer gan  zen Länge an den Flanken     7c    der Ausspa  rungen 7a, und zwar aus folgendem Grunde:

    Sind     die.    Oberkanten. der Anlageflanken     7c     und die     Rollenmittelachse    beide radial ge  richtet, so kann eine     Berührung    zwischen  Rolle und Flanke längs einer Linie nur in  dem Augenblick     stattfinden,    wenn die Rol  lenachse     parallel    zur     Flankenoberkante    liegt       bezw.    die unterste     Rollenmantellinie    mit die  ser zusammenfällt.

   Das findet jeweils nur  in dem Augenblick statt, in dem die Rolle  beim Ausweichen ihren höchsten Punkt er  reicht hat, also am Ende der     Ausweichebe-          wegung.    Ordnet man die Rolle radial und  die Flanke     7e    so an, dass die gedachte Ver  längerung ihrer Oberkante um einen Betrag  an der Werkzeugdrehachse vorbeigeht, der  dem Rollenhalbmesser entspricht, so kommt  die Rolle jeweils nur zu Beginn der Aus-         weichbewegung    mit ihrer vollen Länge und  infolge der gewählten Flankenausbildung  mit fast einem Viertel ihrer Mantelfläche an  diese Flanke     7e.    anzuliegen. Bei Beendigung  der Ausweichbewegung trifft dies infolge  der eingetretenen Winkeländerung zwischen  Rolle und Flanke nicht mehr zu.

   Es hat  sich nun gezeigt, dass der für die Schlag  wirkung der Kupplung     günstigste    Augen  blick für das Anliegen der Rolle mit ihrer  ganzen Länge an der Flanke     7c    der Beginn  der Ausweichbewegung ist.  



  Der besondere Vorteil der im beschriebe  nen Ausführungsbeispiel vorgesehenen An  ordnung der Lagerplatte 12 in der Seiten  fläche eines Getrieberades liegt darin, dass  dabei nicht nur eine besondere Kupplungs  hälfte erspart, sondern auch erreicht wird  dass die Kupplung dem Getriebefett leicht  zugänglich ist und damit die Wartung der  Kupplung mit der des Getriebes zusammen  erfolgen kann.  



  Da     zwischen    der     Abwälzgeschwindigkeit     am     innern    und am     äussern    Ende der radial  angeordneten Rollen 14 Unterschiede beste  hen, die bei grösserer Rollenlänge erheblich  anwachsen, ist     zweckmässigerweise    bei gro  ssen erforderlichen Auflageflächen, das heisst  bei grosser Rollenlänge, eine Unterteilung  der Rolle in mehrere, dann mit verschiede  ner Geschwindigkeit sich abwälzende Ein  zelrollen, die in radialer Richtung hinterein  ander liegen, vorgesehen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Werkzeuggerät mit Kraftantrieb und mit zwischen Antriebseinrichtung und Werkzeug vorgesehener Ratschkupplung. deren ineinandergreifende Teile beim Über schreiten eines bestimmten Drehmomentes entgegen der Wirkung einer Speicherkraft aneinander entlanggleiten und einander in Richtung der Kupplungsdrehachse auswei chend ausser Eingriff gelangen, dadurch ge kennzeichnet, dass mindestens einzelne der den kuppelnden Eingriff vermittelnden Kupplungsteile in Form von vollen Rollen (14) ausgebildet sind, welche an ihren En- den so in der Kupplung drehbar gelagert sind, dass ihre Drehachsen mindestens a,
    nnä.- liernd auf die Kupplungsdrehachse gerichtet sind und auf ihr senkrecht stehen. L NTERANSPRüCIIE 1. Werkzeuggerät nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Rollen (14) in radialen Bohrungen (12e, 12d, 12e) eines zur Drehachse des Werkzeuges konzen trischen Zylinders (12) gelagert sind, der eine konzentrische Ringnut solcher Ab messung aufweist, dass die in die Boh rungen eingesteckten und durch eine über den Zylinder geschobenen Hülse (14a) gehaltenen Rollen mindestens teilweise frei liegen. 2.
    Werkzeuggerät nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Zylinder (12) an einem Ge trieberad (10) angebracht ist. 3. Werkzeuggerät nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kupplungsteile der einen Kupplungshälfte (12) aus vollen Rollen (14) und diejenigen der andern Kupplungshälfte aus festen Flanken (7d) bestehen, an denen die Rollen anzuliegen kommen und entlangrollen, wobei die fe sten Flanken (7e) Begrenzungsflächen von Vertiefungen (7a) sind, die in Um fangsrichtung solche Abmessungen auf weisen, dass der in sie eingeschnappten Rolle innerhalb der Vertiefung noch eine Anlaufstrecke gegen die festen Flanken (7e) zur Verfügung steht. -1.
    Werkzeuggerät nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die angetriebene Welle (11) getriebeseitig eine Zentralbohrung (11b) und von dieser ausgehende Radial bohrungen (11e) aufweist, die nach aussen in Schmiernuten (11d) am Wellenumfang einmünden. 5.
    Werkzeuggerät nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die festen Kupplungs flanken so angeordnet und bemessen sind, dass die Rollen (14) am Ende der Vertie fungen (7a) vor Beginn des Austretens aus der Vertiefung mit ihrer ganzen Länge an den festen Flanken (7e) anzu liegen kommen. 6.
    Werkzeuggerät nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass derjenige Teil der fe sten Flanken (7c), an welchen die Rollen (14) zuerst anzuliegen kommen, nach einem dem Rollenhalbmesser (R) entspre chenden Radius gekrümmt ist, wobei die Krümmung in eine ebene Fläche über geht, die mindestens 3 gegen die Werk zeugdrehachse geneigt ist, und deren Stosskante mit der auf der Werli:zeugdreh- achse senkrecht stehenden. Stirnfläche der zugehörigen Kupplungshälfte durch eine gewölbte Übergangsfläche gebrochen ist.
    7. Werkzeuggerät nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass in Richtung des Ra dius der Kupplung mehrere Rollen hin tereinander vorgesehen sind.
CH180130D 1933-10-04 1934-09-14 Werkzeuggerät mit Kraftantrieb. CH180130A (de)

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CH180130D CH180130A (de) 1933-10-04 1934-09-14 Werkzeuggerät mit Kraftantrieb.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1285419B (de) * 1960-04-11 1968-12-12 Skil Corp Zusatzgeraet zum Einschrauben von Schrauben od. dgl. fuer ein motorisch angetriebenes Werkzeug

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1285419B (de) * 1960-04-11 1968-12-12 Skil Corp Zusatzgeraet zum Einschrauben von Schrauben od. dgl. fuer ein motorisch angetriebenes Werkzeug

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