DE19938707A1 - Verschraubungswerkzeug mit einem Winkelkopf für Flachabtriebe - Google Patents

Abstract

Bei einem Verschraubungswerkzeug, mit einem Winkelkopf, wobei der Winkelkopf erste Anschlußmittel zum Anschluß an den Ausgang eines Antriebsmotors des Verschraubungswerkzeuges aufweist, und wobei der Winkelkopf zweite Anschlußmittel zum Anschluß an den Eingang eines Flachabtriebes aufweist, und mit einem Flachabtrieb, schlägt die Erfindung vor, daß die zweiten Anschlußmittel als Welle ausgestaltet sind, welche sich in den Flachabtrieb erstreckt und dort gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verschraubungswerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Verschraubungswerkzeuge sind aus der Praxis be­ kannt.

Aus dem Katalog "Industriewerkzeuge" der Firma Atlas Copco ist beispielsweise aus der Abbildung auf dem Deckblatt ein so­ genannter Winkelschrauber bekannt, d. h. ein gattungsfremdes Verschraubungswerkzeug, bei dem ein Antriebsmotor sowie ein Winkelkopf vorgesehen sind. Der Winkelkopf ist dabei mit einem Vierkant als Abtriebswelle ausgestaltet, wobei auf den Vierkant auswechselbare Stecknüsse aufgesteckt werden können.

Aus der gleichen Druckschrift ist auf Seite 52 ein "Maulschrauber LMO 31" bekannt, der ein ebenfalls gattungs­ fremdes Verschraubungswerkzeug darstellt und bei dem ohne die Verwendung eines Winkelkopfes ein Flachabtrieb vorge­ sehen ist.

Bei den erwähnten gattungsfremden Werkzeugen, die einen Winkelkopf aufweisen, ist nachteilig, daß der Anschluß eines Flachabtriebs nur unter Anwendung von Adaptern möglich ist, wobei diese Adaptierung häufig mit einem vergleichsweise großen, baulichen und zulassungstechnischen Aufwand ver­ bunden und daher nachteilig und kostenaufwendig ist. Ein wei­ terer Nachteil besteht in der Verwendung des Vierkants im Winkelkopf: Der Vierkant stellt das freie Ende einer Welle dar, die an zwei vom Vierkant unterschiedlich weit entfernten Steffen radial gelagert ist. Sowohl dadurch, daß dieses freie Ende der Winkelkopf-Abtriebswelle, nämlich der Vierkant, nicht gelagert ist, kann sich ein gewisses Spiel ergeben, so daß der Vierkant nicht präzise um eine genau definierte Mittelachse bewegt wird. Insbesondere jedoch ist der Vierkant üblicherweise nicht toleriert, so daß in der Praxis ein Spiel von 1/10 bis 2/10 mm zur entsprechenden Aufnahme des Flachabtriebs nicht unge­ wöhnlich sind. Hierdurch können Ungleichmäßigkeiten in der Krafteinleitung vom Winkelkopf in den Flachabtrieb auftreten, so daß ein ungleichmäßiges Anzugsmoment bei der Verschrau­ bung erzielt wird und dieses Verschraubungsmoment Welligkei­ ten aufweist. Einerseits wird hierdurch die Präzision der Ver­ schraubungen beeinträchtigt und andererseits kann dieses Spiel und die dadurch auftretenden Welligkeiten im Drehmomentver­ lauf zu einem erhöhten Verschleiß am Verschraubungswerk­ zeug, insbesondere im Bereich des Winkelkopfes und des Flachabtriebs führen.

Die als "Maulschrauber" erwähnten gattungsfremden Ver­ schraubungswerkzeuge weisen den Nachteil auf, daß sie ledig­ lich mit vergleichsweise großen Kosten herstellbar sind, da sie in lediglich zwei bauliche Komponenten unterteilt sind, nämlich einerseits in den Antriebsmotor und andererseits in eine kom­ plexe Baugruppe, welche einerseits eine Abwinkelung der Drehbewegung aufweist als auch die anschließende Übertra­ gung dieser Drehbewegung bis zum Verschraubungsmaul, so daß in diesem zweiten, komplexen Anteil des Verschraubungs­ werkzeuges Komponenten zusammengefaßt sind, die dem gat­ tungsgemäß vorgesehenen Winkelkopf und dem gattungsge­ mäß vorgesehenen Flachabtrieb etwa entsprechen. Diese Komponenten sind bei dem gattungsfremden Verschraubungs­ werkzeug in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, so daß unterschiedlich ausgestaltete Flachabtriebe jeweils die Herstellung eines eigens angepaßten jeweiligen Gehäuses er­ fordern. Dies kann durch eine unterschiedliche Abwinkelung des Flachabtriebs gegenüber der Längsachse des Antriebsmo­ tors begründet sein oder in unterschiedlich dimensionierten Flachabtrieben zur Übertragung unterschiedlich großer Drehmomente.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verschraubungswerkzeug dahingehend zu verbessern, daß die­ ses bei möglichst kleinen baulichen Abmessungen eine mög­ lichst vielseitige Anpaßbarkeit des Verschraubungswerkzeuges an unterschiedlichste Einsatzbereiche auf möglichst preisgün­ stige Art ermöglicht.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verschraubungswerkzeug mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, auf den übli­ cherweise vorgesehenen Vierkant als Abtriebswelle des Winkel­ kopfes zu verzichten und stattdessen die Welle direkt bis in den Flachabtrieb durchzuführen. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß bei herkömmlichen Adaptierungen, mit deren Hilfe ein Flachabtrieb am Winkelkopf befestigt wird, häu­ fig die Adapter am Winkelkopf festgeschweißt werden, der Win­ kelkopf also anschließend an die Verbindung mit dem Flachab­ trieb stets nur noch als Winkelkopf für ein Flachabtriebs- Verschraubungswerkzeug genutzt wird. Der Vierkant, der die auswechselbare Anordnung unterschiedlicher Stecknüsse oder ähnlicher Verschraubungselemente ermöglicht, ist daher, wenn das Verschraubungswerkzeug einmal mit einem Flachabtrieb bzw. mit der hierzu vorgesehenen Adaptierung ausgerüstet wor­ den ist, grundsätzlich überflüssig und verursacht durch seine mangelnde Präzision lediglich Nachteile für die Verschraubung.

Dadurch, daß erfindungsgemäß der Vierkant nicht mehr vorge­ sehen ist, kann die Bauhöhe zwischen Winkelkopf und Flachabtrieb verringert werden, so daß eine besonders gute Zu­ gänglichkeit auch zu räumlich beengten Verschraubungsstellen ermöglicht wird. Dadurch, daß die Welle sich bis in den Flachabtrieb erstreckt und auch dort gelagert ist, wird eine be­ sonders zuverlässige und präzise geführte Kreisbewegung bei der Drehmomenteinleitung in den Flachabtrieb erzielt, so daß bei der Verschraubung Drehmomentenwelligkeiten minimiert werden, so daß die Verschraubung präziser erfolgen kann und das Verschraubungswerkzeug geschont wird.

Das vom Winkelkopf entfernte Ende der Welle stellt dabei un­ mittelbar das Antriebszahnrad für den Flachabtrieb dar. Um an unterschiedlich dimensionierte Flachabtriebe eine möglichst einfache Anpaßbarkeit zu ermöglichen, ist die Welle vorzugs­ weise zweigeteilt, wobei ein Abschnitt im Flachabtrieb angeord­ net ist, der beispielsweise hinsichtlich seiner baulichen Abmes­ sungen an die Abmessungen des Flachabtriebs und an die zu übertragenden Drehmomente angepaßt sein kann, so daß die­ ser Abschnitt auswechselbar ausgestaltet ist und zusammen mit den Flachabtrieben ausgewechselt werden kann, während der andere Abschnitt der Welle im Winkelkopf verbleibt. Vorteilhaft kann dabei eine Verbindung der beiden Abschnitte mittels einer Klauenkupplung vorgesehen sein, so daß in Längsrichtung der Welle ein gewisses Spiel zulässig ist, ohne die Präzision der Verschraubung zu beeinträchtigen und wodurch gleichzeitig die Übertragung hoher Drehmomente zuverlässig ermöglicht wird.

Platzsparend und dennoch eine gute radiale Führung der Welle bewirkend kann eine radiale Lagerung der Welle an lediglich zwei möglicht weit voneinander entfernten Orten vorgesehen sein, beispielsweise an den beiden Enden der Welle, also ein­ mal im Winkelkopf und einmal im Flachabtrieb.

Eine besonders zuverlässige Drehmomentabstützung kann auf einfache Weise durch miteinander korrespondierende Vor­ sprünge und Ausnehmungen zwischen Winkelkopf und Flachabtrieb bewirkt werden, also durch einen formschlüssigen Anschluß des Flachabtriebes an den Winkelkopf.

Vorteilhaft kann im Winkelkopf ein Anschlußring vorgesehen sein, an dem der Flachabtrieb befestigt wird. Durch eine Fest­ legbarkeit dieses Anschlußringes in unterschiedlichen Drehwin­ keln kann auf einfache Weise die Ausgestaltung unterschied­ lichster Verschraubungswerkzeuge erfolgen, indem die Flachabtriebe gegenüber der Winkelachse des Antriebsmotors unterschiedlich abgewinkelt werden können in Anpassung an die jeweilige Verschraubungssituation.

Eine besonders einfache und zuverlässige Festlegung des An­ schlußringes in unterschiedlichen Drehstellungen kann durch korrespondierende Ausnehmungen, also Bohrungen oder Nuten erfolgen, wobei jeweils im Adapterring und im Gehäuse des Winkelkopfes derartige Ausnehmungen vorgesehen sind. Wenn der Anschlußring im Gehäuse des Winkelkopfes so ausgerichtet wird, daß zwei derartige Ausnehmungen miteinander fluchten, kann der Anschlußring in dieser Drehstellung mittels eines Stif­ tes fixiert werden, der sich durch beide Ausnehmungen er­ streckt. Auf diese Weise ist eine sichere Festlegung des An­ schlußringes und damit des Flachabtriebes in der gewünschten Drehstellung erzielbar und zusätzlich wird durch die Verstiftung eine Drehmomentabstützung bewirkt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeich­ nungen im folgenden näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen Winkel­ kopf, mit einem angedeuteten, daran befestigten Flachabtrieb,

Fig. 2 eine schematische Ansicht auf den Bereich zwischen Anschlußring und Gehäuse des Winkel­ kopfes von Fig. 1,

Fig. 3 einen teilweise montierten Winkelkopf ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten und

Fig. 4 den Winkelkopf von Fig. 3 mit einem angedeu­ teten, daran befestigbaren, geöffneten Gehäuse eines Flachabtriebs.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Winkelkopf bezeichnet, der erste An­ schlußmittel 2 zur Verbindung mit einem Antriebsmotor aufweist, wobei diese ersten Anschlußmittel als eine Welle dargestellt sind, die um eine horizontale Achse drehbar gelagert ist und die über eine Kegelradverzahnung eine Drehrichtungsumlenkung auf eine vertikal eingezeichnete Welle 3 bewirkt. Die Welle 3 ist zweiteilig ausgestaltet und weist einen oberen Abschnitt 4 auf, der in einem Gehäuse 5 des Winkelkopfes 1 gelagert ist sowie einen unteren Abschnitt 6, der in einem Flachabtrieb 7 gelagert ist, welcher lediglich schematisch angedeutet ist.

Der untere Abschnitt 6 ist gleichzeitig auch als Zahnrad ausge­ staltet, welches das Antriebszahnrad für den Flachabtrieb dar­ stellt. Die beiden Abschnitte 4 und 6 sind durch eine Klauen­ kupplung miteinander verbunden, so daß nach Abnahme des Flachabtriebs 7 vom Winkelkopf 1 die Welle 3 auf einfache Weise getrennt werden kann und ein einfaches Auswechseln des Flachabtriebes 7 ermöglicht.

Die Lagerung der Welle 3 erfolgt in axialer Richtung durch ein Nadellager 8, welches unter der wellenseitigen Kegelverzah­ nung angeordnet ist. Eine radiale Lagerung der Welle 3 erfolgt im Gehäuse 5, am obersten dargestellten Ende der Welle 3 durch ein Kopflager 9 und im Gehäuse des Flachabtriebes 7, am gegenüberliegenden Ende der Welle 3, durch ein Fußlager 10.

Der Winkelkopf 1 weist einen Anschlußring 11 auf, der das Na­ dellager 8 trägt und der mittels eines Überwurfringes 12 am Ge­ häuse 5 des Winkelkopfes 1 festgelegt ist. Der Anschlußring 11 weist dabei mehrere Bohrungen 14 auf, die als Gewindebohrun­ gen ausgestaltet sind und die Schraubbefestigung des Flachab­ triebes 7 am Anschlußring 11 ermöglichen. Eine zusätzliche, formschlüssige Verbindung zwischen Anschlußring 11 und Flachabtrieb 7 kann durch entsprechende Nut- und Federge­ staltung vorgesehen sein, die aus Übersichtlichkeitsgründen in den Zeichnungen dargestellt ist und die die Verwendung zu­ sätzlicher drehmomentübertragender Elemente, wie beispiels­ weise Stifte, Schrauben od. dgl., überflüssig macht und eine zu­ verlässige Übertragung auch hoher Drehmomente ermöglicht.

In Fig. 2 ist schematisch der Anschlußring 11 angedeutet sowie den Anschlußring 11 umgebend das Gehäuse 5 des Winkelkop­ fes 1. Im Anschlußring 11 sind Aussparungen in Form von fünf Nuten 15 vorgesehen und im Gehäuse 5 sind vier Nuten 16 vor­ gesehen, so daß sich für verschiedene Drehstellungen des An­ schlußringes 11 insgesamt zwanzig Positionen ergeben, in de­ nen sich jeweils eine Nut 15 und eine Nut 16 gegenüberliegen, also fluchtend miteinander ausgerichtet sind, so daß durch Ein­ setzen eines Stiftes in diese beiden sich gegenüberliegenden Nuten 15 und 16 der Anschlußring 11 in dieser speziellen Drehstellung fixiert werden kann.

In Fig. 3 ist ein Winkelkopf 1 dargestellt, wobei der Anschlußring 11 mit seinen Nuten 15 ersichtlich ist. Der Winkelkopf 1 ist bei dieser Abbildung teilmontiert: Der Anschlußring 11 ist hier noch nicht mit dem aus Fig. 1 ersichtlichen Überwurfring 12 am Ge­ häuse 5 des Winkelkopfes 1 festgelegt.

Die Welle 3 ist komplett montiert, so daß der untere Abschnitt 6 aus dem Winkelkopf 1 herausragt. An diesem unteren Abschnitt 6 sind eine Verzahnung 17 erkennbar, ein Lagerzapfen 18 so­ wie ein bogenförmiger Anschlag 19, der mit einer Feder im Flachabtrieb 7 zusammenwirkt und bei Abstellen des Ver­ schraubungswerkzeuges sicherstellt, daß die Verschraubungs­ nuß des Flachabtriebs mit der Öffnung im Maul des Flachab­ triebs derart ausgerichtet ist, daß das Maul insgesamt geöffnet ist und der Flachabtrieb 7 aufgesteckt werden kann.

In Fig. 4 ist der Winkelkopf 1 von Fig. 3 dargestellt, wobei die Anbringung eines Flachabtriebs am Winkelkopf 1 angedeutet ist. Der Flachabtrieb 7 weist ein zweiteiliges Gehäuse auf mit einer Oberschale 20 und mit einer Unterschale 21, wobei das Gehäuse Bohrungen 22 aufweist, die zusammenwirkend mit den Gewindebohrungen 14 im Anschlußring 11 die Befestigung des Flachabtriebes 7 am Winkelkopf 1 ermöglichen. Die Oberschale 20 weist, wie aus Fig. 4 ersichtlich, eine Nut 23 auf, die mit ei­ nem entsprechenden Vorsprung, der aus den Zeichnungen nicht ersichtlich ist und der am Anschlußring 11 vorgesehen ist, zu­ sammenwirkt, um eine formschlüssige Verbindung zwischen Winkelkopf 1 und Flachabtrieb 7 zu schaffen.

Claims (7)

1. Verschraubungswerkzeug,
mit einem Winkelkopf,
wobei der Winkelkopf erste Anschlußmittel zum Anschluß an den Ausgang eines Antriebsmotors des Verschrau­ bungswerkzeuges aufweist,
und wobei der Winkelkopf zweite Anschlußmittel zum Anschluß an den Eingang eines Flachabtriebes aufweist,
und mit einem Flachabtrieb,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Anschlußmittel als Welle (3) ausgestaltet sind, welche sich in den Flach­ abtrieb (7) erstreckt und dort gelagert ist.

2. Verschraubungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Welle (3) zwei voneinander lösbare Abschnitte (4, 6) aufweist, von denen einer (6) im Gehäuse des Flachabtriebes (7) angeordnet ist und der andere (4) im Gehäuse (5) des Winkelkopfes (1).

3. Verschraubungswerkzeug nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Abschnitte (4, 6) der Welle (3) mittels einer Klauenkupplung miteinander verbindbar sind.

4. Verschraubungswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (3) in lediglich zwei Radiallagern (9, 10) radial gelagert ist, wo­ bei je eines der Radiallager (9, 10) im Winkelkopf (1) und im Flachabtrieb (7) angeordnet ist.

5. Verschraubungswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) des Winkelkopfes (1) Aussparungen und/oder Vorsprünge zum formschlüssigen Anschluß des Flachabtriebes (7) aufweist.

6. Verschraubungswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (5) des Winkelkopfes (1), zum Flachabtrieb (7) gerichtet, ein Anschlußring (11) vorgesehen ist, welcher Verbindungsmit­ tel zur Befestigung des Flachabtriebes (7) aufweist, wobei der Anschlußring (11) in mehreren um seine Mittelachse angeordneten Drehstellungen im Winkelkopf (1) festlegbar ist.

7. Verschraubungswerkzeug nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Anschlußring (11) mehrere auf einer Kreisbahn voneinander beabstandete Ausnehmungen (11) vorgesehen sind und daß im Gehäuse (5) des Winkel­ kopfes (1) korrespondierende Ausnehmungen (15) ange­ ordnet sind, derart, daß in unterschiedlichen Drehstellun­ gen des Anschlußringes (11) je zwei Ausnehmungen (15, 16) miteinander fluchten und der Anschlußring (11) in dieser Drehstellung mittels eines in beide Ausnehmungen (15, 16) einsetzbaren Stiftes festlegbar ist.