DE1274523B

DE1274523B - Rotary impact tool, in particular motorized rotary impact wrench

Info

Publication number: DE1274523B
Application number: DEM28753A
Authority: DE
Inventors: Hans Hardt
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1955-11-11
Filing date: 1955-11-11
Publication date: 1968-08-01

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

B 25 bB 25 b

Deutsche KL: 87 a -13German KL: 87 a -13

Nummer: 1274 523Number: 1274 523

Aktenzeichen: P 12 74 523.2-15 (M 28753)File number: P 12 74 523.2-15 (M 28753)

Anmeldetag: 11. November 1955Filing date: November 11, 1955

Auslegetag: 1. August 1968Open date: August 1, 1968

Die Erfindung betrifft ein Drehschlagwerkzeug, insbesondere einen motorischen Drehschlagschrauber, mit Untersetzung des Antriebs durch ein Planetengetriebe und Weiterleitung zum Abtrieb mittels eines Hammer-Amboß-Aggregats, das nach Art einer unter axialem Federdruck stehenden Nocken-Rutschkupplung am Wellenstrang eine drehfeste, axial unbewegliche Hälfte aufweist.The invention relates to a rotary impact tool, in particular a motorized rotary impact wrench, with reduction of the drive by a planetary gear and transmission to the output by means of a hammer-anvil unit, which is like a cam slip clutch under axial spring pressure has a non-rotatable, axially immovable half on the shaft train.

Bei den bekannten Drehschlagwerkzeugen dieser Art ist es erforderlich, z. B. zum Lösen oder Anziehen von Schrauben, ein Drehmoment vom Antriebsmotor auf die Schraube zu übertragen und gegebenenfalls das Drehmoment, wenn auch nur kurzzeitig, durch Drehschläge wesentlich zu erhöhen. Das Anziehen oder Lösen der Schraubverbindung soll dabei mit einer Kraft geschehen, welche die Schraubverbindung und auch das Drehschlagwerkzeug nicht über das notwendige Maß hinaus belastet.In the known rotary impact tools of this type, it is necessary, for. B. for loosening or tightening of screws to transmit a torque from the drive motor to the screw and, if necessary to significantly increase the torque, even if only briefly, by means of rotary impacts. The tightening or loosening of the screw connection should be done with a force that the screw connection and the rotary impact tool is not loaded beyond the necessary extent.

Überschreitet z. B. beim Anziehen oder Lösen von Schrauben der Widerstand einen vorgesehenen Höchstwert des stetig wirkenden Drehmoments, dann wird über das Planetengetriebe die Drehbewegung der getriebenen Kupplungshälfte so gebremst, daß die treibende von der getriebenen Kupplungshälfte abrutscht und die schlagend wirkenden Drehimpulse einsetzen. Dabei wird allerdings zwischen den intermittierend auftretenden Drehschlägen kein stetig wirkendes Drehmoment mehr auf das Werkstück übertragen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß gerade bei einem stetig wirkenden Drehmoment die Schläge zum Anziehen und Lösen von Schrauben besonders wirksam sind.Exceeds z. B. When tightening or loosening screws, the resistance reaches a maximum intended value of the continuously acting torque, then the rotary movement of the driven via the planetary gear Coupling half braked so that the driving coupling half slips off the driven coupling half and the hitting angular momentum begins. However, between the intermittent occurring torsional jolts no continuously acting torque transfer more to the workpiece. However, it has been shown that especially with a continuously acting Torque the blows for tightening and loosening screws are particularly effective.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drehschlagwerkzeug der eingangs erläuterten bekannten Art zu schaffen, das während der Intervalle zwischen den Drehschlägen, also in den Schlagpausen, ein stetig wirkendes Drehmoment auf das Werkstück in der Schlagrichtung ausübt.The invention is based on the object of providing a rotary percussion tool of the known type explained at the beginning Way of creating that during the intervals between the rotary strokes, i.e. in the stroke pauses, exerts a steady torque on the workpiece in the direction of impact.

Diese Aufgabe wird bei Drehschlagwerkzeugen der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß gelöst durch eine Getriebeverbindung, die für unmittelbaren Antrieb des Werkzeugkopfes nebst Abtriebswelle aus einem Planetengetriebe mit Motorritzel in Verbindung mit Planetenrädern an einem antriebsseitigen Planetenträgerflansch der Abtriebswelle besteht, während abtriebsseitig für mittelbaren Antrieb ein weiteres Planetengetriebe vorgesehen ist, dessen Planetenräder mit Bolzen am Werkzeuggehäuse liegen und in eine Verzahnung auf dem antriebsseitigen Ende des Hammers greifen, wobei zur Verbindung der beiden Getriebestränge eine im Werkzeuggehäuse drehbare Büchse mit Innenzahnkränzen für die Planetenräder angeordnet ist.This object is achieved according to the invention in rotary impact tools of the type described at the outset through a gear connection, which for direct drive of the tool head together with the output shaft from a planetary gear with motor pinion in There is a connection with planet gears on a drive-side planet carrier flange of the output shaft, while a further planetary gear is provided on the output side for indirect drive, its Planet gears with bolts on the tool housing and in a toothing on the drive side Grab the end of the hammer, one in the tool housing to connect the two gear trains rotatable sleeve is arranged with internal ring gears for the planetary gears.

Drehschlagwerkzeug, insbesondere motorischer
DrehschlagschrauberRotary impact tool, especially motorized
Impact wrench

Anmelder:Applicant:

Linde Aktiengesellschaft,Linde Aktiengesellschaft,

6200 Wiesbaden, Hildastr. 2-106200 Wiesbaden, Hildastr. 2-10

Als Erfinder benannt:
Hans Hardt, 5039 WeißNamed as inventor:
Hans Hardt, 5039 white

Bei dieser Anordnung wird bis zum Erreichen eines vorgesehenen Höchstwertes ein stetig wirkendes Drehmoment vom Antrieb auf das Werkstück übertragen. Beim Überschreiten dieses Drehmoments infolge des Anwachsens des Widerstandes des Werkstückes tritt die Schlagkupplung in Tätigkeit, wobei in der üblichen Weise Drehschläge auf das Werkstück ausgeführt werden. Zwischen zwei Drehschlägen müssen sich alle zwischen dem Antrieb und der oberen Kupplungshälfte befindlichen Drehteile beschleunigen, wodurch Massenkräfte wirksam werden, die eine Reaktionskraft erzeugen. Diese Reaktionskraft stützt sich aber nicht wie üblich am Gehäuse ab, sondern verursacht über die dem Erfindungsgegenstand eigene Getriebeanordnung ein stetig wirkendes Drehmoment auf das Werkstück, wodurch dieses ständig, also auch während der Tätigkeit der Drehschlagkupplung, unter einer in der Richtung der Drehschläge wirkenden Vorspannung gehalten wird. So wird mit verhältnismäßig geringen Kräften, also geringer Antriebsleistung bei schonender Behandlung der Werkstücke und des Werkzeuges eine gegenüber den bekannten Vorrichtungen verbesserte Wirkung erzielt.With this arrangement, a continuously acting value is achieved until a specified maximum value is reached Transferring torque from the drive to the workpiece. When this torque is exceeded as a result of the increase in the resistance of the workpiece, the impact clutch comes into action, with in the usual way rotary impacts are carried out on the workpiece. Between two turns all rotating parts between the drive and the upper half of the coupling must accelerate, whereby inertial forces become effective, which generate a reaction force. However, this reaction force is not supported on the housing as usual from, but causes a continuously acting via the gear arrangement peculiar to the subject of the invention Torque on the workpiece, which means that it is constant, including during the activity of the Rotary impact coupling, is held under a bias acting in the direction of the rotary impact. So with relatively low forces, so low drive power with gentle treatment the workpieces and the tool have an improved effect compared to the known devices achieved.

Eine vorteilhafte Anordnung ergibt sich, wenn der Planetenradträgerflansch der antriebsseitigen Planetenräder auf einem Zapfen der Antriebswelle gelagert ist.An advantageous arrangement is obtained when the planet gear carrier flange of the drive-side planet gears is mounted on a journal of the drive shaft.

Außerdem ist es besonders vorteilhaft, die beiden gegenüberliegenden Enden von Hammer 9 und Amboß 10 als Flansche in an sich bekannter Weise mit je einem nicht ganz halbkreisförmigen Nocken auszubilden, wobei die Nockenflanken beidseitig schräg abgeflacht sind.In addition, it is particularly advantageous, the two opposite ends of the hammer 9 and anvil 10 to be designed as flanges in a manner known per se, each with a not entirely semicircular cam, whereby the cam flanks are obliquely flattened on both sides.

Die Erfindung sei zunächst an Hand eines in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei istThe invention is initially based on one shown in FIGS. 1 to 3 illustrated embodiment. It is

809 588/157809 588/157

F i g. 1 ein Längsschnitt durch die Planetengetriebe und das Hammer-Amboß-Aggregat,F i g. 1 is a longitudinal section through the planetary gear and the hammer anvil unit,

F i g. 2 ein Querschnitt durch das Hammer-Amboß-Aggregat undF i g. 2 shows a cross section through the hammer-anvil unit and

F i g. 3 dessen Seitenansicht.F i g. 3 its side view.

Die Antriebswelle 1 eines Elektro- oder Druckluftmotors besitzt an ihrem Ende ein Sonnenrad 12, das mit Planetenrädern 2 im Eingriff steht. Diese sind auf Bolzen 3 gelagert, die ihrerseits in einem Planetenträgerflansch 17 der Abtriebswelle 4 befestigt sind. Die Planetenräder 2 stehen außen mit einem Innenzahnkranz 18 an einer im Werkzeuggehäuse 13 drehbaren Büchse 5 im Eingriff, deren zweiter Innenzahnkranz 19 mit zwei Planetenrädern 7 im Eingriff steht, die auf Bolzen 8 drehbar gelagert sind, welche ihrerseits in dem Gehäuse 13 feststehen. Die Planetenräder? kämmen mit einem Sonnenrad 20 einer mittels eines Nadellagers 14 auf der Abtriebswelle 4 drehbar gelagerten Hohlwelle, deren flanschartiges Ende als obere Kupplungshälfte und als Hammer 9 ausgebildet ist. Eine untere Kupplungshälfte mit dem · Amboß 10 ist gegen den Druck einer Feder 11 auf der Antriebswelle 4 axial verschiebbar gelagert. Die Feder 11 stützt sich gegen einen Bund 15 eines ■Werkzeugkopfes 16 ab. Eine Keilverzahnung der Abtriebswelle 4 dient zum Mitnehmen der unteren Kupplungshälfte und des Werkzeugkopfes. Ein Sicherungsstift 6 befestigt die Abtriebswelle 4 in dem Werkzeugkopf 16. Der als Planetenträgerflansch 17 ausgebildete Teil der Abtriebswelle 4 ist auf einem Zapfen der Antriebswelle 1 gelagert.The drive shaft 1 of an electric or compressed air motor has a sun gear 12 at its end, which meshes with planet gears 2. These are mounted on bolts 3, which in turn in a Planet carrier flange 17 of the output shaft 4 are attached. The planet gears 2 are outside with a Internal gear rim 18 in engagement with a sleeve 5 rotatable in the tool housing 13, the second internal gear rim 19 is in engagement with two planet gears 7, which are rotatably mounted on bolts 8, which for their part are fixed in the housing 13. The planet gears? mesh with a sun gear 20 one by means of a needle bearing 14 on the output shaft 4 rotatably mounted hollow shaft, the flange-like The end is designed as an upper coupling half and as a hammer 9. A lower coupling half with the Anvil 10 is mounted axially displaceably against the pressure of a spring 11 on the drive shaft 4. the Spring 11 is supported against a collar 15 of a tool head 16 from. A spline of the output shaft 4 is used to drive the lower coupling half and the tool head. A locking pin 6 fixes the output shaft 4 in the tool head 16. The part of the output shaft 4 designed as a planet carrier flange 17 is on a pin the drive shaft 1 mounted.

Die Arbeitsweise ist folgende: Solange sich der Werkzeugkopf 16 stetig dreht, wird die drehende.. Bewegung der Antriebswelle 1 einesteils durch die Bolzen 3 auf den Planetenträgerflansch 17 und die Abtriebswelle 4, andernteils über ein doppeltes Planetenrädergetriebe (12, 2, 3,18, 5,19, 7, 8, 20) auf den Hammer 9 übertragen. Somit wird das Antriebsmoment in einem bestimmten Verhältnis über die Planetenrädergetriebe auf zwei Kraftwege aufgeteilt, wobei der eine Kraftweg vom Hammer 9 der oberen Kupplungshälfte auf den Amboß 10 der unteren Kupplungshälfte und über die Abtriebswelle 4 und der andere Kraftweg von der Abtriebswelle 4 direkt auf den Werkzeugkopf 16 wirkt. Damit dient das Getriebe zur Untersetzung der Antriebsdrehzahl. Wird infolge eines Anwachsens des Drehwiderstandes am Werkzeugkopf 16 das von den Schrägflächen der Kupplungshälften 9 und 10 stetig übertragbare Drehmoment überschritten, so gleiten die Schrägflächen aneinander ab. Mit schleifender Kupplung ist somit der eine der beiden Kraftwege ohne Kraftübertragung, so daß auf die Abtriebswelle 4 kein Drehmoment übertragen würde. Da aber in dem Fall die treibende Kupplungshälfte 9 und die Räder 7, 5 und 2 durch den Antrieb stark beschleunigt werden, wird durch ihre dabei entstehenden Massenkräfte ein Reaktionsmoment erzeugt, das über den anderen Kraftweg als ein stetig wirkendes Drehmoment in Drehrichtung über die Abtriebswelle 4 und den Werkzeugkopf 16 auf das Werkstück übertragen wird. Während also die Werkstücke unter dieser Drehmomentbelastung stehen, erfolgen die Drehschläge, und diese werden als Drehschlagimpulse zusätzlich und im gleichen Drehsinn auf die Werkstücke übertragen, die sich beim völligen Stillstand der Abtriebswelle 4 und des Werkzeugkopfes 16 bis zum Maximum steigern.The mode of operation is as follows: As long as the tool head 16 rotates continuously, the rotating .. movement of the drive shaft 1 is partly through the bolts 3 on the planet carrier flange 17 and the output shaft 4, and partly via a double planetary gear (12, 2, 3, 18, 5, 19, 7, 8, 20) transferred to the hammer 9. Thus, the drive torque is divided in a certain ratio via the planetary gears into two power paths, one power path from the hammer 9 of the upper coupling half to the anvil 10 of the lower coupling half and via the output shaft 4 and the other force path from the output shaft 4 directly to the tool head 16 works. The gear unit is used to reduce the drive speed. If the torque that can be continuously transmitted by the inclined surfaces of the coupling halves 9 and 10 is exceeded as a result of an increase in the rotational resistance on the tool head 16, the inclined surfaces slide off one another. With the clutch slipping, one of the two power paths is without power transmission, so that no torque would be transmitted to the output shaft 4. However, since the driving clutch half 9 and the wheels 7, 5 and 2 are strongly accelerated by the drive in this case, a reaction torque is generated by the resulting inertia forces, which via the other force path as a continuously acting torque in the direction of rotation via the output shaft 4 and the tool head 16 is transferred to the workpiece. While the workpieces are under this torque load, the rotary impacts take place, and these are additionally transmitted to the workpieces as rotary impact pulses in the same direction of rotation, which increase to the maximum when the output shaft 4 and the tool head 16 are at a complete standstill.

Durch die Ausnutzung der zwischen zwei Schlägen auftretenden Massenkräfte und Reaktionsmomente, das gleichzeitige Zusammenwirken von stetig und schlagartig wirkenden Drehmomenten und die sinnvolle Abhängigkeit der Abtriebs- und Hammerdrehzahlen von der Belastung kann bei verhältnismäßig kleiner Antriebsleistung eine größere Nutzleistung erzielt werden. An Stelle der gezeigten Schlagrutschkupplung können auch andere Kupplungsarten, z. B. Fliehgewichtskupplungen, vorgesehen werden, da die Kupplungsteile vor starkem Verschleiß und hoher Wärmeentwicklung verschont werden.By utilizing the inertia forces and reaction moments that occur between two blows, the simultaneous interaction of steadily and suddenly acting torques and the sensible Dependence of the output and hammer speeds on the load can be relatively smaller drive power a greater useful power can be achieved. Instead of the slip clutch shown can also use other types of coupling, e.g. B. flyweight clutches are provided as the coupling parts are spared from excessive wear and high heat generation will.

Claims

Patent claims:

1. Rotary impact tool, especially motorized rotary impact wrench, with reduction of the Drive by a planetary gear and transmission to the output by means of a hammer anvil unit, a non-rotatable, axially moveable clutch on the shaft run in the manner of a cam slip clutch under axial spring pressure and a rotatable, axially immovable half, characterized by a gear connection which is for immediate Drive of the tool head (16) together with the output shaft (4) from a planetary gear with motor pinion (12) in connection with planet gears (2) on a planet carrier flange on the drive side (17) of the output shaft (4), while on the output side there is another for indirect drive Planetary gear is provided, the planetary gears (7) with bolts (8) on the tool housing (13) and engage in a toothing (20) on the drive-side end of the hammer (9), whereby one rotatable in the tool housing is used to connect the two gear trains Bushing (5) with internal gear rings (18 and 19) for the planet gears (2 and 7, respectively) is arranged.

2. Rotary impact tool according to claim 1, characterized in that the planet carrier flange (17) of the drive-side planetary gears (2) mounted on a journal of the drive shaft (1) is.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the two opposite one another Ends of hammer (9) and anvil (10) as flanges in a manner known per se, each with a not quite semicircular cam are formed, wherein the cam flanks are obliquely flattened on both sides.

1 sheet of drawings