DE1285419B

DE1285419B - Zusatzgeraet zum Einschrauben von Schrauben od. dgl. fuer ein motorisch angetriebenes Werkzeug

Info

Publication number: DE1285419B
Application number: DES73401A
Authority: DE
Inventors: Etzkorn Elmer Francis
Original assignee: Skil Corp
Current assignee: Skil Corp
Priority date: 1960-04-11
Filing date: 1961-04-10
Publication date: 1968-12-12
Also published as: US3020789A; GB952899A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Zusatzgerät zum Ein- F i g. 1 eine Seitenansicht des Elektroschraubers, schrauben und Anziehen von Schrauben od. dgl. F i g. 2 einen Axialschnitt in vergrößertem Maßfür ein motorisch angetriebenes Werkzeug mit einer stab, wobei die Teile in der Leerlaufstellung gezeigt das Einschraubmoment begrenzenden Rutschkupp- sind,

lung (z. B. Kugel-Ratschenkupplung) und einer dieses 5 Fig. 3 einen Axialschnitt ähnlich Fig. 2, wobei

Moment übertragenden Klauenkupplung, die sich jedoch die Stellung der Teile nach Ansetzen des

durch Andrücken des Werkzeugs gegen das Werk- Schraubers gezeigt ist,

stück (Schrauben od. dgl.) mit der Arbeitswelle F i g. 4 einen Axialschnitt ähnlich F i g. 2, wobei des Zusatzgeräts verbinden läßt, wobei ein Abtriebs- jedoch die Stellung der Teile beim Abkuppeln des teil der einstellbaren Rutschkupplung beim Über- io Antriebs nach Überschreiten des Drehmoments geschreiten eines vorbestimmten Drehmoments axial zeigt ist,

auf der Arbeitswelle verschiebbar ist und dadurch die Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 2, wobei die

Klauenkupplung löst. Stellung der Teile während des Leerlaufs bei auf-

Bei einem bekannten Zusatzgerät dieser Art sind gesetztem Schrauber gezeigt ist,

für das Einkuppeln der Werkzeugantriebswelle und 15 F i g. 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 in

für das Auskuppeln je eine Klauenkupplung vor- F i g. 2,

gesehen und notwendig. Die Klauenkupplung zum F i g. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 in

Einkuppeln wird durch Andrücken des Werkzeugs F i g. 2,

gegen das Werkstück eingerückt. Die Klauenkupp- F i g. 8 einen Teilschnitt entlang der Linie 8-8 in lung zum Auskuppeln wird beim Ansprechen 20 F i g. 7 durch den Abtriebsteil des Drehmomenteiner das Einschraubmoment begrenzenden Kugel- begrenzers,

Ratschenkupplung ausgerückt. Bevor ein neuer F i g. 9 einen Teilschnitt entlang der Linie 9-9 in

Schraubvorgang ausgeführt werden kann, muß die F i g. 7,

letztgenannte Klauenkupplung wieder eingekuppelt F i g. 10 einen Schnitt entlang der Linie 10-10 in

werden. Dies erfolgt durch das Entriegeln einer 25 F i g. 2 und

Verriegelungsvorrichtung, welche beim Auskuppel- Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in

Vorgang der erstgenannten Klauenkupplung betätigt Fig. 3.

wird. Ein solches Zusatzgerät erfordert drei ge- Das Zusatzgerät 5 für ein motorisch angetriebenes

trennte Kupplungen und ist außerdem in seinem Auf- Werkzeug ist auf eine Handbohrmaschine 6 mit

bau aufwendig und schwer, was sich ungünstig auf 30 Pistolengriff 7, Schalthebel 8 und Stromkabel 9 auf-

den Herstellungspreis und die Handhabung aus- gesetzt. Am Kopfende weist die Bohrmaschine eine

wirkt. Wegen der großen, bei jedem Schraubvorgang mit Innengewinde versehene Öffnung 10 (F i g. 2) für

zu beschleunigenden Massen wird die Gesamtarbeits- die Kraftübertragung auf, in die eine Reduziermuffe

zeit erhöht. 11 eingeschraubt ist, auf deren größeres Gewinde

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein 35 eine Innengewindemuffe 12 des Zusatzgerätes 5 aufZusatzgerät der eingangs beschriebenen Art zu geschraubt ist. Eine Abtriebswelle 13 der Bohrschaffen, das diese Mängel beseitigt, also einfacher maschine 6 ragt in das hintere Ende des Zusatzim Aufbau und leichter in der Handhabung ist, das gerätes 5.

mit zwei Kupplungen auskommt und das beim Wie in F i g. 2 gezeigt, hat das Zusatzgerät S ein Schraubvorgang geringere Massenkräfte während des 4° rohrförmiges Gehäuse 14, dessen hinteres Ende zu Anfahrens und beim Auslaufen aufweist als die be- der an ihrem Außenumfang mit Rändelung verkannten Zusatzgeräte. sehene Gewindemuffe 12 ausgebildet ist. Am vor-

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß deren Ende ist das Gehäuse 14 zu einem Flansch 15

die Arbeitswelle eine gegen die Kraft einer Feder nach innen gebogen.

axial verschiebbare Hohlwelle ist, die innerhalb der 45 Eine als Hohlwelle 16 ausgebildete Arbeitswelle ist

Rutsch- und Klauenkupplung gelagert ist und in im Gehäuse 14 gegen die Kraft einer Feder 78 axial

ihrem Innern eine Betätigungsstange aufweist, wobei verschiebbar und an ihrem vorderen Ende in einer

diese gleichfalls gegen die Kraft einer Feder ver- Bohrung 17 einer Büchse 18 und an ihrem rückwär-

schiebbar ist, so daß beim Andrücken des Werkzeugs tigen Ende in einer Mittelbohrung des Antriebsteiles

gegen das Werkstück zumindest zeitweise sowohl die 50 21 eines Drehmomentbegrenzers 22 gelagert, dessen

Hohlwelle als auch die Betätigungsstange nach rück- Abtriebsteil 23 auf der Hohlwelle 16 liegt,

wärts verschiebbar sind und gemeinsam mit einer die Das vordere Ende der Abtriebswelle 13 der Bohr-

Hohlwelle umgebenden, an einem Wellenbund und maschine 6 ist mittels eines Kugellagers 24 in der

am Kupplungsabtriebsteil der Klauenkupplung ab- Reduziermuffe 11 gelagert. Der Drehmomentbegren-

gestützten Schraubenfeder den Kupplungsabtriebsteil 55 zer 22 ist zwischen zwei Kugeldrucklagern 26 und 27

am Ende der Rückwärtsbewegung einkuppeln, und axial gelagert und wird mit beiden Teilen 21 und 23

daß schließlich die Hohlwelle mit einer Verriegelungs- durch eine Druckfeder 20 gegen eine Ringmutter 25

Vorrichtung für den Kupplungsabtriebsteil versehen vorgespannt.

ist, der diesen Teil auf der Hohlwelle verriegelt, so- Die Feder 20 liegt zwischen einem am Lager 27 an-

bald er beim Ansprechen der Rutschkupplung in 60 liegenden Ring 28 und einer Stellmutter 30, die auf

axialer Richtung verschoben, d. h. außer Eingriff ge- der Buchse 18 aufgeschraubt ist. Diese Mutter 30 ist

bracht worden ist. mit wenigstens einer Außenlängsnut 31 versehen, in

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus die eine durch Eindrücken der Gehäusewand gebil-

den Unteransprüchen. dete Führungsrippe 32 eingreift, um ein Drehen der

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der 65 Mutter 30 im Gehäuse 14 zu verhindern, jedoch eine

Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher Längsbewegung zu ermöglichen. Durch Drehen der

erläutert. Büchse 18 kann die Längslage der Mutter 30 und da-

In den Zeichnungen zeigt durch die Kraft der den Auslösepunkt des Drehmo-

mentbegrenzers steuernden Feder 20 eingestellt werden.

Die Büchse 18 hat einen Umfangsflansch 33, der sich gegen die innere Fläche des Gehäuseflansches 15 anlegt. Das vordere Ende 34 der Büchse 18 ist mit wenigstens zwei gegenüberliegenden Abflachungen zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels versehen. Die Einstellung wird mittels einer Gegenmutter 35 fixiert.

Die Teile 21 und 23 der Kupplung 22 stehen über drei Kugeln 36 in Verbindung, die zwischen gegenüberliegenden Flächen der Kupplungsteile angeordnet sind. Die Kugeln 36 liegen mit mehr als der Hälfte in in gleichem Umfangsabstand liegenden Vertiefungen 37. In der an den Kugeln liegenden Fläche des Kupplungsabtriebsteiles 23 sind in gleichem Umf angsabstand und gleichem Radialbabstand wie die Vertiefungen 37 sechs Vertiefungen 38 (F i g. 7) vorgesehen, die flacher als die Vertiefungen 37 sind.

Vorzugsweise sind die Vertiefungen 38 stumpfkegelig in Drehrichtung geneigt gebohrt, wie in F i g. 8 gezeigt, so daß eine Seite 41 jeder Vertiefung 38 etwa senkrecht zur Stirnfläche des Kupplungsteiles 23 und die entgegengesetzte Seite 40 stark geneigt verläuft. Dadurch ist das beim Ausschrauben anwendbare maximale Drehmoment größer als das beim Einschrauben anwendbare Drehmoment.

Die Arbeitskupplung 42 besteht aus einem hülsenartigen Abtriebsteil 43, der auf dem Mittelteil der Hohlwelle 16 längs verschiebbar gelagert ist und drei Kupplungsklauen 44 an der rückwärtigen Stirnseite aufweist. Die Klauen 44 greifen in drei entsprechend angeordnete Klauen 45 auf der vorderen Stirnseite des Abtriebsteiles 23 des Drehmomentbegrenzers 22 (Fig. 11). Der Abtriebsteil43 überträgt die Drehkraft vom Drehmomentbegrenzer 22 auf die Welle 16 mittels einer Kugel-Nuten-Paarung mit drei in der Längsbohrung des Abtriebsteiles 43 in gleichem Umfangsabstand angeordneten Längsnuten 46 (F i g. 10), entsprechenden Längsnuten 28 in der Hohlwelle 16 und in beide unter jeder Paarung eingreifenden Kugelsätzen 47.

Am klauenseitigen Ende ist die Axialbohrung des Abtriebsteiles 43 mit einer Ausnehmung 50 (F i g. 3) größeren Durchmessers versehen, in welche während des Betriebes drei Verriegelungskugeln 51 eingreifen und ein axiales Verschieben des Kupplungsabtriebsteils verhindern können, wie nachfolgend noch beschrieben wird.

Der Abtriebskupplungsteil 43 ist in Eingriffsrichtung durch eine Feder 52 vorgespannt, die die Hohlwelle 16 umgibt und zwischen der vorderen Stirnseite (linkes Ende) des Teiles 43 und einem Wellenbund 53 an der Welle 16 abgestützt ist. Die Axialbewegung des Teiles 43 auf der Welle 16 unter Einwirkung der Feder 52 ist durch die Länge der Nuten 46 und 48 der Nuten-Kugel-Paarungen begrenzt, so daß der Kupplungsteil 43 von der Welle im letzten Teil der Axialbewegung nach vorn in Ausrückstellung mitgenommen wird.

Das vordere (in den Zeichnungen links) Ende der Welle 16 bildet einen Werkzeughalter, dessen Innensechskant den Sechskantschaft 54 des Schraubenziehers bis zu einer Anschlagschulter 57 aufnimmt. Gegen Axialbewegung ist das Werkzeug durch die in eine Umfangsrinne 60 des Werkzeugs eingreifende an einem Langloch 61 liegende Rastkugel 58 axial begrenzt verschiebbar gehalten. Die Rastfeder 62 liegt in einer Umfangsnut 63 der Welle 16.

Um das vordere Ende der Schraubenzieherklinge 55 ist eine Zentrierhülse 64 im vorderen Ende der Büchse 18 axial verschiebbar angeordnet. Das vordere Ende 65 der Axialbohrung der Hülse 64 ist nach außen zu einem Zentrierkonus erweitert.

Die durch eine Schraubendruckfeder 71 nach außen vorgespannte teleskopartige Axialbewegung wird durch einen durch eine Feder 68 in einer Ringnut 70 in einer Längsnut 67 vorgespannten Stift 66 begrenzt.

Die Hohlwelle 16 nimmt in ihrer Bohrung eine Betätigungsstange 72 auf, die an ihrem rückwärtigen Ende eine Schulter 73 aufweist, welche sich in vorderer Endstellung durch Axialbewegung gegen die Welle 16 an der Schulter 57 anlegt.

Am rückwärtigen Ende trägt die Betätigungsstange 72 eine Schubstange 74, auf der ein Kolben 75 verschiebbar ist, dessen rechtes Ende eine stumpfkegelige Leitfläche 76 für die Verriegelungskugeln 51 bildet. Am rückwärtigen Ende ist die Stange 74 durch eine Dichtung 77 gegen die Axialbohrung der Welle 16 abgedichtet. Die Dichtung 77 wird durch eine Schraubendruckfeder 78 gehalten, die mit ihrem anderen Ende gegen einen sich an der Stirnfläche der Abtriebswelle 13 der Bohrmaschine 6 abstützenden Knopf 80 anlegt.

Der Kolben 75 ist von beiden Seiten durch Schraubendruckfedern 82 bzw. 83 federnd in eine Mittelstellung vorgespannt. Am Ende der Stange 74 ist ein Sprengring 81 angebracht, der die Dichtung 77, die Feder 83, den Kolben 75 und die Feder 82 auf der Stange 74 hält.

Bei Betrieb wird die Schraubenzieherklinge 55 gegen die Schraube gedrückt, bis die innere Stirnseite 54 des Werkzeugschaftes an der Schulter 57 anliegt. Durch weiteres Andrücken wird die Welle 16 über die Feder 52 des Kupplungsabtriebsteils 43 nach hinten gegen die Feder 78 bewegt, bis die Klauen 44 auf dem Kupplungsabtriebsteil 43 in die Klauen 45 auf dem Abtriebsteil 23 des Drehmomentbegrenzers 22 eingreifen. Nach vollständigem Eingriff der Arbeitskupplung kann sich die Welle 16 noch etwas nach rückwärts bewegen.

Der Kolben 75 kann sich nicht unter Einfluß der durch die Eindrückbewegung auf das Werkzeug zusammengedrückten Feder 82 nach rechts bewegen, da er durch die Kugeln 51 gehalten wird.

Wenn das Antriebsdrehmoment den vorherbestimmten Wert übersteigt, treten die Kugeln 36 aus den Vertiefungen 38 (F i g. 4). Die dabei erfolgende Axialverschiebung des Abtriebsteiles 23 verschiebt auch den Kupplungsabtriebsteil 43 auf der Welle 16 nach vorn, so daß die Kugeln 51 in den Abschnitt 50 eintreten. Der Kupplungsabtriebsteil 43 ist dadurch gegen Axialbewegung auf der Welle 16 verriegelt, während die Kugeln 36 beim Weiterdrehen des Antriebsteiles 21 des Drehmomentbegrenzers in Eingriff mit dem nächsten Satz flacher Vertiefungen 38 in dem Abtriebsteil 23 gelangen. Dabei wird dieser Abtriebsteil durch die Feder 20 zurückgeschoben und die Klauenkupplung gelöst (F i g. 5). Beim Abheben des Werkzeugs 55 von der Schraube drückt die Feder 83 die Betätigungsstange 72, 74 nach vorn, die Feder 82 schiebt den Kolben 75 nach, und die Kugeln 51 können durch die über die Feder 52 ausgeübte Kraft durch den Kupplungsabtriebsteil nach innen gedruckt werden, so daß die Teile die in F i g. 2 gezeigte Ausgangsstellung wieder einnehmen.

Claims

Patentansprüche:

1. Zusatzgerät zum Einschrauben und Anziehen von Schrauben od. dgl. für ein motorisch angetriebenes Werkzeug mit einer das Einschraubmoment begrenzenden Rutschkupplung (z. B. Kugel-Ratschenkupplung) und einer dieses Moment übertragenden Klauenkupplung, die sich durch Andrücken des Werkzeugs gegen das Werkstück (Schrauben od. dgl.) mit der Arbeitswelle des Zusatzgeräts verbinden läßt, wobei ein Abtriebsteil der einstellbaren Rutschkupplung beim Überschreiten eines vorbestimmten Drehmoments axial auf der Arbeitswelle verschiebbar ist und dadurch die Klauenkupplung löst, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitswelle eine gegen die Kraft einer Feder (78) axial verschiebbare Hohlwelle (16) ist, die innerhalb der Rutschund Klauenkupplung (21, 23, 43) gelagert ist und in ihrem Innern eine Betätigungsstange (72, 74) aufweist, wobei diese gleichfalls gegen die Kraft einer Feder (82) verschiebbar ist, so daß beim Andrücken des Werkzeugs gegen das Werkstück zumindest zeitweise sowohl die Hohlwelle als auch die Betätigungsstange nach rückwärts verschiebbar sind und gemeinsam mit einer die Hohlwelle umgebenden, an einem Wellenbund (53) und am Kupplungsabtriebsteil (43) der Klauenkupplung abgestützten Schraubenfeder (52) den Kupplungsabtriebsteil (43) am Ende der Rückwärtsbewegung einkuppern, und daß schließlich die Hohlwelle mit einer Verriegelungsvorrichtung (50, 51, 75) für den Kupplungsabtriebsteil (43) versehen ist, der diesen Teil auf der Hohlwelle verriegelt, sobald er beim Ansprechen der Rutschkupplung in axialer Richtung verschoben, d. h. außer Eingriff gebracht worden ist.

2. Zusatzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrglied der Verriegelungsvorrichtung (50, 51, 75) drei Kugeln (51) vorgesehen sind, welche in radialen Bohrungen der Hohlwelle angeordnet und von innen her abgestützt sind durch einen in der Hohlwelle in axialer Richtung geführten Kolben (75), der in dieser Richtung federnd mit der gleichfalls in der Hohlwelle axial verschiebbaren, mit ihrer Stirnseite gegen die rückwärtige Stirnseite der Schraubenzieherklinge (55) anliegenden Betätigungsstange (72 bis 74) verbunden ist.

3. Zusatzgerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Abtriebsteil (43) der Arbeitskupplung mit der Hohlwelle (16) axial verschiebbar, aber drehfest verbindende Axialführung eine Kugel-Nuten-Paarung (46, 47, 48) ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen