DE1947215A1 - Schlagkupplung zur Erzeugung und UEbertragung von Drehschlaegen auf vorzugsweise Werkzeuge - Google Patents

Description

Patentanwälte 1Q Λ 79 1

Dipl.-Ing.W.Beyer \ Ό ^ I 4, I

Dipl.-Wirtsch.-Ing.B.Jochem

6ooo Frankfurt am Main" Freiherr-vom-Stein-Str.

Atlas Copco
Aktiebolag
Nacka / Schweden

Schlagkupplung zur Erzeugung und Übertragung von Drehschlägen auf vorzugsweise Werkzeuge

Priorität der schwedischen Patentanmeldung No. 12 892/68 vom 24. September 1968

Die Erfindung betrifft eine Schlagkupplung zur Erzeugung und Übertragung von Drehschlägen auf vorzugsweise Werkzeuge, bestehend aus einem drehbaren Amboßglied, einem zu diesem koaxial drehbaren Hammerkörper und einem Kupplungsglied, welches zur gemeinsamen Rotation mit dem Amboßglied gegenüber diesem und dem Hammerkörper zwischen einer ausgerückten und einer Schlagstellung unter der Wirkung von am Kupplungsglied sitzenden Einrückgliedern und einer die konstante Betätigung der Kuppblung bewirkenden Federkraft axial beweglich ist.

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Derartige Schlagkupplungen mit normalerweise guten Schlagwirkungen besitzen den Nachteil_;einer großen Anzahl von verschiedenen Kupplungseinzelteilen, was die jeweilige Ausführung verteuert und ihre Anfälligkeit gegenüber Betriebsstörungen in unerwünscht- hohem Maße vergrössert. Es sind ■ zwar Vorrichtungen bekannt, in denen die Zahl der Einzelteile durch Montieren der Kupplungsklaue für eine gemeinsame Rotation am Amboßglied und durch ihre axiale oder radiale Verschiebbarkeit gegeneinander verringert wurde. In dem einen Fall mit radialer Bewegungsmöglichkeit ist das Amboßglied in unerwünschter Weise durch eine gegenüberliegende Führungsöffnung geschwächt, wohingegen die mit Axialverschiebungen arbeitende Vorrichtung eine unerwünschte Axiallange aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gedrungene Schlagkupplung zur Erzeugung und Übertragung von Drehschlägen zu. schaffen, die nur wenige Einzelteile aufweist und die aufgrund der Ausgestaltung dieser Einzelteile eine lange Lebensdauer besitzt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Einrückglieder zwischen dem Hammerkörper und dem als Kupplungsklaue ausgebildeten Kupplungsglied angeordnet sind und die Kupplungsklaue sowie der Hammerkörper aufeinander einwirkende, annähernd radial verlaufende Schlagflächen aufweisen, wobei die Schlagflächen der Kupplungsklaue in ausgerückter Kupplungssteilung in einemInnenraum des Hammerkörpers drehbar und gegenüber den Schlagflächen des Hamrnerkörpers axial zurückgezogen sind.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele unter Berücksichtigung der Zeichnung genauer erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Schlagkupplung in eingerücktem Zustand

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längs der Schnittlinie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt der Kupplungs längs der Schnittlinie II-II in Fig. I₁

Fig. 3 einen Schnitt durch die. Kupplung längs der Schnittlinie XII-III in Fig. 1,

Fig. 4 " eine perspektivische Ansicht einer in der Fig» I gezeigten Schlagklaue,

FIg. 5 eine abgewickelte Darstellung des Hammerkörpers, der Schlagklaue und der Eingriffsglieder der Schlagkupplung vor dem Schlag und mit ausgerückter Schlagklaue,

Fig. 6 die Einzelheiten nach Fig. 5 im Augenblick

des Schlages mit in Schlagstellung eingerück ter Klaue_s-

Fig. 7 die Einzeltelle nach FIg. 5 unmittelbar nach

***** Schlag_s. · " " _ "

Fig. 8 einen Längssctiititt durch eine weitere Ausfüh rungsform der erfindungsgemässea Schlagkupplung »

Fig. 9 einen Querschnitt längs der Linie JHSKKTin Fig. 8, .

FIg. Io eine weitere Kodifikation der Schlagkupplung gemäß der Erfindung,

Fig. 11 «inen Querschnitt längs der Linie .JEI->Kt in FIg. Ιο. ,

In den dargestellten Änsfüfcmingsbeispielen wird die erfindungsgenväße Schlagkupplung ia einem motorgetriebenen Schlag

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werkzeug 15, vorzugsweise einem von Hand geführten Schlagschlüssel verwendet. In einem Gehäuse 16 des Schlagwerkzeuges befindet sich ein beispielsweise pneumatisch angetriebener, nicht gezeigter Motor, der eine Antriebswelle 17 in reversible Drehbewegungen versetzt. Die gesamte Schlagkupplung ist zwischen dem Gehäuse 16 und einem Frontstück 18 eingekapselt, welches einen sich nach vorn erstreckenden Gegenzapfen 19 drehbar trägt. Das vordere Ende des Gegenzapfens 19 weist einen viereckigen Ansatz 2o auf, auf welchen ein auswechselbares Werkzeug, beispielsweise eine Nuß, aufgesetzt wird.

Das vordere Ende der Antriebswell-e 17 besitzt Splinte 22, die mit inneren Splinten 23 am rückwärtigen Ende eines Hammerkörpers 24 in Eingriff stehen. Mit einem Paar vorderer, diametral entgegengesetzt und einwärts gerichteter Ansätze 21, 25 drückt der Hammerkörper 24 drehbar gegen den Zwischenteil des Gegenzapfens 19. Der Hammerkörper 24 ist als Hohlkörper mit einem großvolumigen Zylinderraum'26 am rückwärtigen Ende der Ansätze 21, 25 und einer dahinter liegenden zylindrischen Führungsöffnung 2 7 von geringerem Durchmesser ausgeführt. Hinter der Pührungsöffnung 27 des Hammerkörpers 24 weist er eine axial nach vorn gerichtete Kugelnut 28 auf, die als Bogensektor ausgeführt ist und eine Kugel 29 .aufnimmt« Diese Kugel 29 wird in ihrer Kugelnut 28 vom Flanschteil eines Buchsenringes 3o gehalten, welcher koaxial vor den Sp_li,n.ten 23 im Hammerkörper befestigt ist. Vom Flanschring 3o ist das als kurzer Zapfen 32 ausgebildete rückwärtige Ende des Gegenzapfens 19 drehbar gehalten.

Am Gegenzapfen 19 ist eine Kupplungsklaue 33, Fig. 4, für ein gemeinsames Verdrehen axial beweglich geführt. Die Kupplungs-. klaue.-33 weist einen teilzylindrischen Teil 34 auf, der in einer teilzylindrischen Ausnehmung 35 im Zwischenteil des Gegenzapfens 19 axial gleitend geführt ist. Die vom Gegen-

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zapfen 19 wegzeigende Fläche des teilzylindrischen Teiles 34 besitzt den gleichen Radius, wie der Zwischenteil des Gegenzapfens 19 und der Führungsöffnung 27 mit Ausnahme des mittleren Teiles 37, welcher als Vollzylinder ausgeführt ist. Nach rückwärts geht die Kupplungsklaue 33 in einen ringförmigen Führungsteil 39 über, der einen zylindrischen Teil 38 des Gegenzapfens 19 vor dem Endzapfen 32 umfasst. Dieser Führungsring 39 drückt gleitend gegen die Führungsöffnung 2 7 des Hammerkörpers 24 und weist einei nach rückwärts gerichteten, peripheren und doppelseitigen Nocken 4o auf, der am Führungsring 39 in Fortsetzung des teilzylindrischen Teiles 34 der Kupplungsklaue 33 angeordnet ist und axial in die Bewegungsbahn der Kugel 29 durch Spiralfedern 42 gedrückt wird. Die Spiralfedern 42 befinden sich in rückwärtigen Axialbohrungen 41 im Gegenzapfen 19 und drücken gegen den Führungsring 39, so daß die Kupplungsklaue 33 ständig einer rückwärts wirkenden Kraft unterworfen ist. Der vollzylindrische Teil 37 der Kupplungsklaue 33 stellt radial nach auswärts"gerichtete, zylindrische Schlagflächen 43, 44 dar, die je nach der Drehrichtung des Hammerkörpers mit entsprechenden Schlagflächen 45 und 46 an den entgegengesetzten Enden der Ansätze 21 am Hammerkörper 24 zusammenwirken (Fig. 2).

Wird nun eine Mutter mittels einer auf das rechteckige Ende 2o des Zapfens 19 aufgesetzten Nuß auf einen Bolzen mit Rechtsgewinde aufgeschraubt, dann läuft der Motor des Werkzeuges 15 im Uhrzeigersinn um und die Antriebswelle 17 überträgt diese Drehbewegung auf den Hammerkörper 24 und die Kugelnut 28. Aufgrund ihrer eigenen Trägheit rollt die Kugel 29 frei in Rotationsrichtung zum Ende der Kugelnut 28 und setzt sich daraufhin zwischen letztere und den Nocken 4o der Kupplungsklaue 33 (Fig. 5), da der Nocken 4o aufgrund der durch die Federn 42 erzeugten Vorspannung in die Bewegungsbahn, der .--,·.. Kugel hinreinragt. Während des Eindrehens der Mutter ist das

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Gegenmoment gering. Die Drehbewegung des Hammerkörpers 24 Wird über die Kugel 29 und den Nocken 4o der Kupplungsklaue ., 33 übertragen, die wiederum zur gemeinsamen Rotation in der Ausnehmung 35 eingebettet ist und die Drehbewegung auf den Gegenzapfen 19 überträgt. Es sei darauf hingewiesen, daß in dieser Lage der Kupplungsklaue 33 ihr vollzylindrischer Teil 37 und die Schlagflächen 43, 44 neben den Ansätzen 25 in ausgerückter Position im großen Zylinderraum 26 des Hammerkörpers 24^: liegen, wobei der Teil 37 gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Position axial zurückgezogen und von den Schlagflächen 45, 46 der Ansätze 21 getrennt ist.

Sobald die Mutter heruntergeschraubt ist, vergrössert sich das Gegenmoment rapid und der Gegenzapfen 19 zusammen mit der KupplungskTaue 33 werden abgebremst oder angehalten. Der Hammerkörper 24 dagegen wird ständig weiter von der Antriebswelle 17 angetrieben und diese fortlaufende Verdrehung bewirkt, daß die über den Nocken 4o. betätigte Kugel 29 die Kupplungskläue 33 nach axial vorwärts in die in den Pig. 6 und -1 gezeigte Position verschiebt. In diesem Augenblick fällt:der = vollzylindrische Teil 37 der Kupplungskiaue 33 in die Bewegungsbahn des Ansatzes 21 und erzeugt durch die auf die Schlagfläche 43 des vollzylindrischen Teiles 37 aufschlagende Schlagfläche 45 des Ansatzes 21 einen Drehschlag, während'der Hammerkörper 24 kurzzeitig angehalten wird. Unmittelbar nach diesem Vorgang drückt die Spiralfeder 42 die Kupplungsklaue 33 axial zurück, so daß der Nocken 4o hinter die Kugel 29 einrückt, da letztere beim Schlag und der kurzzeitigen Abbremsung des Hammerkörpers'24 in ihrer Bewegung in Richtung auf den Endteil der Kugelnut 28 (Pig. 7) allein in Drenrichtung fortfährt. Der Hammerkörper 24 nimmt daraufhin unter Beschleunigung seine Drehbewegung für einen nahezu vollen Umlauf wieder auf, wobei die Kugel 29 ihre Position im Endteil der Kugelnut 28 gemäß Fig. 5 wieder einnimmt, in Drehrichtung mitge-'

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schleppt wird und wieder mit dem Nocken der Kupplungsklaue 33 in Eingriff gelangt und dadurch die Kupplungsklaue 33 wieder in ihre Schlagposition drückt. Der oben beschriebene Schlagzyklus wiederholt sich so lange, bis die Mutter mit dem gewünschten Drehmoment aufgeschraubt ist.

Eine Rotation im Gegenuhrzeigersinn führt zu einer Schlagwirkung zwischen den Schlagflächen 44 und 46 und in dem Augenblick des Auftreffens der Kugel auf die gegenüberliegende Seite des Nockens 4o wird die Kugel an das andere Ende der in | den Fig. 3 und 5 gezeigten Kugelnut 28 verschoben. Aufgrund der Erstreckung dieser Kugelnut 28 wirkt die Kupplungsklaue 33 in beiden Drehrichtungen lediglich mit dem Ansatz 21 zusammen, wohingegen der andere Ansatz 25 allein als Anschlagzapfen für das Amboßglied oder Gegenhalter 19 dient.

In dem Augenblick des Schlages wird der vollzylindrische Teil 37 der Kupplungsklaue 33 einer Druckkraft ausgesetzt, die eine vorteilhafte Schlagkraftverteilung zwischen dem Hammerkörper 24 und dem als Amboßglied dienenden Gegenzapfen 19 bewirkt und zusammen mit der vorteilhaften Ausführung eine lange Lebensdauer der Einzelteile der Schlagkupplung gewährleistet.

Die Ausführung d-er Fig. 8 und 9 besitzt eine buchsenartige Kupplungsklaue 48 mit drei am Umfang verteilten Radialnocken 49, die mit drei entsprechenden einwärts gerichteten Anschlagen 5o am Hammerkörper. 24 zusammenwirken. Die Kupplungsklaue 48 besitzt innere Splinte 51, welche mit entsprechenden Splinten 52 am Amboßglied 19 zusammenwirken. Zwischen einem vorderen Flansch 53 am Amboßglied 19 und der Kupplungsklaue 48 ist eine den als Amboßglied ausgebildeten Gegenzapfen 19 umgebende Spiralfeder 54 eingesetzt, die zum Einschieben der Nocken '49 der Kupplungsklaue 48 in die Bewegungsbahn der. Kugel 29 des Hammerkörpers 24 dient. Durch einen Drehzapfen 55 ist das

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Indg dös Ämboßgiiedes 19 irrt vorderen Teil des ; . AntfiebsSchaftes 17 dr'ehbar" zentriert* Die Kugel 29 ist in ihrer Kücrelnüt §i durgh eine Zwischenscheibe 56 gehalten_s die vom Drehzapfen 55 durchfägt wird und zwischen de£■An triebswelle 17 lind dom Äntbößgl-ied 19 eingesetzt ist*

ΐη d#r Ausführung deif Fig* la und 11 ist eine äftnlidhe Büehserif©rm'iefe KUppltlngsklaue 4§ mit; radialen Nocken 49 Vörgesehefij die diireh eine irfi I.nhefen des Ambößgiiedeä 19 befiridliehg Ipirälfedef 5§ feefcatigt- wird* Die Kupplung ski äue 4§ fee= sitzt eirien inneren RüekflänsGh 59" j gegen den äidh die Ipiral-SS tfegtützfe« Dieser inn en flansch 59 wird auf einer eineii

Di'ghzäpfen 55 umgebenden AbstaridsbUcnse €ö ge-· führt) die sieh zwischen der Jeheibe Ιβ im inneren des die BB äüfftehitienden AmbößgÜedes 19 erstreckt»

Sie Äüsfühftifigen der- Pigs §, 9 und der Pig* löj 11 sind in ihrer Wirkungsweise üiid Pünlctiön. mit der in Fig* 1 bis 7 beschriebenen identisch,- so daß' auf eine wieder"Költe Bescftreibürig des Punkti-önsäblälifes ' Verziühtefe werden kann*

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Claims (7)

Ansprüche

1. Schlagkupplung zur Erzeugung und Übertragung von Drehschlägen auf vorzugsweise Werkzeuge, bestehend aus einem drehbaren Amboßglied, einem zu diesem koaxial drehbaren Hammerkörper und einem Kupplungsglied, welches zur gemeinsamen Rotation mit dem Amboßglied gegenüber diesem und dem Hammerkörper zwischen einer ausgerückten und einer Schlagstellung Λ unter der Wirkung von am Kupplungsglied sitzenden Einr.ückgliedern und einer die konstante Betätigung der Kupplung bewirkenden Federkraft axial beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrückglieder (29, 4o) zwischen dem Hammerkörper (24) und dem als Kupplungsklaue (33, 48) ausgebildeten Kupplungsglied angeordnet sind .und die Kupplungsklaue (33, 48) sowie der Hammerkörper (24) aufeinander einwirkende, annähernd radial verlaufende Schlagflächen (43, 44; 45, 46; 49, 5o) aufweisen, wobei die Schlagflächen (43, 44) der Kupplungsklaue (33, 48) in ausgerückter Kupplungsstellung in einem Innenraum des Hammerkörpers drehbar und gegenüber den Schlagflächen (45, 46) des Hammerkörpers (24) axial zurückgezogen sind. f

2. Schlagkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsklaue (33) teilzylindrisch ausgebildet und in einer den teil zylindrischen Teil (39) aufnehmenden, im Amboßglied (19) entsprechend ausgeformten Ausnehmung (35) axial gleitend verschiebbar ist \ und die Schlagflächen (43, 44) der Kupplungsklaue (33) durch einen vollzylindrischen Teil (37) gebildet werden. ·

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3. Schlagkupplung nach Anspruch 2, dadurch' gek ennzei chn e t, daß das Kupplungsglied (33) einen ringförmigen Führungsteil (39) besitzt, welcher das Amboßglied (19) axial gleitend umgibt.

4. Schlagkolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der für den ständigen Kupplungseingriff notwendigen Vorspannung eine Spiralfeder (42) zwischen dem Amboßglied (19) und, dem Führungsringteil (39) vorgesehen ist.

™ 5. Schlagkolben nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß das Kupplungsglied (48) als Buchse ausgebildet, axial gleitend und drehfest auf. dem Amboßglied (19) geführt ist und seine Schlagflächen durch eine oder mehrere Radialnocken (49) gebildet werden.

6. Schlagkupplung nach Anspruch 5, d a d u r c h g ekennzeichnet, daß zur Erzeugung der für die kontinuierliche Kupplungsbetätigung notwendigen Vorspannung eine Feder (54, 58) zwischem dem Amboßglied (19) und dem Kupplungsglied (48) vorgesehen ist.

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7. Schlagkolben, nach Anspruch 1 mit in beiden Drehrichtungen wirkender Schlagkraft, da d u r c h g e k e η η ze i chnet, daß die Eingriffsglieder (29, 4o) in an sich bekannter Weise aus einem peripher und axial am Kupplungsglied (33) sitzenden Doppelseiten-Nocken (4o) und einer im Hammerkörper (24) in Umfangsrichtung mit begrenzter Bewegungsfreiheit geführter Kugeln (29) bestehen. ■...■.

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