DE20010286U1

DE20010286U1 - An improvement to an actuation ring for a power hand tool

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Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2001-01-04
Anticipated expiration: 2010-06-09

Description

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PT7-2631
PT7-263

Eine Verbesserung eines Betätigungsrings für einAn improvement of an actuating ring for a

kraftbetriebenes Handwerkzeug 5power tool 5

ABSTRACTABSTRACT

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung eines Betatigungsrings für das kraftbetriebene Handwerkzeug mit vereinfachter Struktur mit einer geringen Modifikation der Struktur des kraftbetriebenen Handwerkzeugs, um die maximale Leistungsabgabe sicherzustellen und beim Betrieb einen mechanischen Schlupf zu verhüten. Oben auf dem Betätigungsring der Erfindung ist ein breiterer und längerer quadratischer Pfeiler vorgesehen, der sich aus dem quadratischen Hohlraum des Halters erstreckt, um eine integrale und vollständige Berührung unter dem Boden der Unterlegscheibe zu bilden. Beim Betrieb arbeiten die Feder und die Druckschale zusammen, um eng auf die Fläche des quadratischen Pfeilers auf die Weise zu drücken, um die ganze Leistungsabgabe zu erleichtern, wobei auf Grund von ungleichmäßig ausgeübter Kraft und des ungewöhnlichen erzeugten Drehmoments die Unterlegscheibe beschädigt wird. Der quadratische Pfeiler ist auf dem Rand des Betätigungsrings angeordnet, so dass es für den Halter leicht ist, in der Haltenut zu sitzen.The invention relates to an improvement of an actuating ring for the power-operated hand tool having a simplified structure with a slight modification of the structure of the power-operated hand tool to ensure maximum power output and prevent mechanical slippage during operation. On top of the actuating ring of the invention there is provided a wider and longer square post which extends from the square cavity of the holder to form an integral and complete contact under the bottom of the washer. In operation the spring and the pressure cup cooperate to press closely on the face of the square post in such a way as to facilitate the entire power output, whereby the washer is damaged due to unevenly applied force and the unusual torque generated. The square post is arranged on the edge of the actuating ring so that it is easy for the holder to sit in the retaining groove.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des Betätigungsrings für das kraftbetriebene Handwerkzeug, wobei sie darauf abzielt, den Schwachpunkt zu beseitigen, dass beim Betreiben des Handwerkzeugs bei der maximalen Leistungsabgabe die Leistungsabgabe häufiger unvollständig ist und der mechanische Schlupf auftritt. Bei Neukonstruktion und Verbesserung der Antriebskette des Betätigungsrings tritt der Druckpunkt der Feder und der Druckschale vollständig und gleichförmig mit dem quadratischen Pfeiler des Betätigungsrings in Eingriff,The invention relates to an improvement of the actuating ring for the power-operated hand tool, and aims to eliminate the weak point that when operating the hand tool at maximum power output, the power output is more often incomplete and mechanical slip occurs. By redesigning and improving the drive chain of the actuating ring, the pressure point of the spring and the pressure shell engages completely and uniformly with the square pillar of the actuating ring,

um die ungleichmäßige Kraftausübung völlig zu eliminieren, die die Beschädigung der Teile und den mechanischen Schlupf im Betrieb bewirkt.to completely eliminate the uneven application of force that causes damage to parts and mechanical slippage during operation.

Das kraftbetriebene Handwerkzeug wird normalerweise zusammen mit einem Schraubendreher, Hammer und Bohrer bei verschiedenen Drehmomentausgabeerfordernissen betrieben. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird das Drehmoment mittels des aktiven Antriebsrades 8 dann auf den Betätigungsring 7a übertragen.The power hand tool is normally operated together with a screwdriver, hammer and drill at various torque output requirements. As shown in Fig. 1, the torque is then transmitted to the actuating ring 7a by means of the active drive wheel 8.

Tatsächlich wird die Abgabe des physikalischen Drehmoments dadurch gesteuert, wie hart die Feder 3 und die Druckschale mit der Unterlegscheibe 4 in Eingriff treten. Wenn sie weniger Energie erfordert, wird die Drehmomentkappe 1 nach oben in die obere Stellung gedreht, das Ohr der Druckschale 2 bewegt sich nach oben und in die durch die Stange 11 der Drehmomentkappe 1 bereitgestellte Nut und wird schließlich im äußeren Schraubengewinde des Halters 6 arretiert. Die direkt unter der Druckschale 2 angeordnete Feder 3 tritt nun mit der Unterlegscheibe 4 in Eingriff, die in der Stütze 62 des Halters 6 sitzt. Die Stütze 62 enthält mehrere Säulen 92 und Aushöhlungen 61 für die Kugel 91, wobei eine perfekte Entsprechung mit der Kugel 91 des Betätigungsrings 7a stattfindet. Das Antriebsrad 8 ist unter dem Betätigungsring 7a angeordnet. Die Energieübertragung ist konstruiert, dass sie auf diese Art und Weise stattfindet, dass, während der Konkavteil 71 und der Konvexteil 81 auf dem Betätigungsring 7a und dem Antriebsrad 8 in enger Verbindung stehen, die Energie deshalb vom Antriebsrad zum Betätigungsring hinaus übertragen wird. Der Konkavteil 71 und der Konvexteil fügen sich unter der Regelung der Feder einzigartig zusammen, selbst unter der Bedingung, dass die Energieabgabe den vorbestimmten Parameter überschreitet, gibt es keinen mechanischen Schlupf, der stattfindet. Eine solche Konstruktion liefert einen Schutz gegen den Verschleiß und die Beschädigung am Handantrieb im Fall einer vorkommenden Überlast.In fact, the physical torque output is controlled by how hard the spring 3 and the pressure cup engage the washer 4. When it requires less energy, the torque cap 1 is rotated upwards to the upper position, the ear of the pressure cup 2 moves up and into the groove provided by the rod 11 of the torque cap 1 and is finally locked in the external screw thread of the holder 6. The spring 3, located directly under the pressure cup 2, now engages the washer 4 which sits in the support 62 of the holder 6. The support 62 contains several columns 92 and cavities 61 for the ball 91, making a perfect correspondence with the ball 91 of the actuating ring 7a. The drive wheel 8 is located under the actuating ring 7a. The energy transfer is designed to take place in such a way that while the concave part 71 and the convex part 81 on the actuating ring 7a and the drive wheel 8 are in close contact, the energy is therefore transferred from the drive wheel out to the actuating ring. The concave part 71 and the convex part fit together uniquely under the control of the spring, even under the condition that the energy output exceeds the predetermined parameter, there is no mechanical slippage taking place. Such a design provides protection against wear and damage to the manual drive in the event of an overload occurring.

Diese Konstruktion versieht den Bediener mit einer angemesse-This design provides the operator with an appropriate

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nen Einstellung eines auf das kraftbetriebene Handwerkzeug auszuübenden Drehmoments.Setting of a torque to be exerted on the power-operated hand tool.

Es ist eine Tatsache, dass, wenn ein Maximum der Drehmomentabgabe benötigt wird, dies häufig zur mechanischen Beschädigung führt oder zum Versagen, die Energie vollständig nach außen zu übertragen. Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, tritt, wenn die Drehmomentkappe 2 nach unten gedreht ist, die Druckschale 2 mit der Oberseite der Unterlegscheibe 4 in Eingriff, das Antriebsrad 8 fängt an, die Energie zu übertragen. In diesem Augenblick, wenn die Energie vom Antriebsrad 8 unverändert bleibt, aber der nun einer starken Beschränkung unterworfene Betätigungsring 7a nicht in der Lage ist, die Energie freizusetzen, die das Antriebsrad 8 auf ihn aufgebracht hat, tritt beim Antriebsrad 8 ein Schlupf auf. Dieser leichte Schlupf ist mit Absicht konstruiert. Jedoch führt dieser unbedeutende Schlupf zu einer unerwarteten Wirkung, wenn das Drehmoment vollständig abgegeben werden muss. Wenn die Druckschale 2 und die Feder 3 ganz nach unten gedrückt sind, steht die Druckschale 2 nicht vollständig mit dem oberen Teil der Säule 92 im Eingriff, und die Feder 3 weist einen elastischen Spielraum auf, die Säule 92 schwimmt unter der Aufwärtsbewegung des Betätigungsrings 7a instabil und ununterbrochen, so dass die Unversehrtheit der Unterlegscheibe 4 beeinträchtigt wird und die Unterlegscheibe 4 verformt wird und die Seite nach oben biegt. Dieser Zustand führt zu einem schlechten Drehmoment, unvollständiger Energieabgabe, hohem Energieverbrauch und kurzer Lebensdauer des kraftbetriebenen Handwerkzeugs. Diese Konstruktion steht tatsächlich mit dem Zweck in Einklang, den die Konstruktion beabsichtigt.It is a fact that when a maximum torque output is required, this often results in mechanical damage or failure to fully transfer the energy outward. As shown in Figures 1 and 2, when the torque cap 2 is rotated downward, the pressure cup 2 engages the top of the washer 4, the drive gear 8 begins to transfer the energy. At this moment, when the energy from the drive gear 8 remains unchanged but the actuating ring 7a, now subject to severe constraint, is unable to release the energy that the drive gear 8 has applied to it, the drive gear 8 slips. This slight slip is designed on purpose. However, this insignificant slip leads to an unexpected effect when the torque must be fully delivered. When the pressure cup 2 and the spring 3 are pressed down completely, the pressure cup 2 is not fully engaged with the upper part of the column 92, and the spring 3 has an elastic clearance, the column 92 floats unstably and continuously under the upward movement of the operating ring 7a, so that the integrity of the washer 4 is compromised and the washer 4 is deformed and bends the side upward. This condition results in poor torque, incomplete energy output, high energy consumption and short service life of the power hand tool. This design is actually consistent with the purpose that the design intends.

Der wirkliche Grund des Übels liegt daran, dass die durch die Druckschale 2 und die Feder 3 ausgeübte Wirkkraft nicht gleichmäßig auf die Säule 92 auftrifft. Wie in Fig. 2 dargestellt, trifft die Wirkkraft, die die Druckschale 2 ausübt, in der Nähe einer Mitte der Unterlegscheibe 4 auf, aber die Kraft, die die Feder 3 ausübt, stößt oben auf die Säule 92.The real cause of the trouble is that the force exerted by the pressure cup 2 and the spring 3 does not impinge evenly on the column 92. As shown in Fig. 2, the force exerted by the pressure cup 2 impinges near a center of the washer 4, but the force exerted by the spring 3 impinges on the top of the column 92.

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Bei Drehung der Druckschale 2 zum unteren Totpunkt ist kein Raum übrig gelassen, aber die Feder 3 hält noch die Elastizität bei, so dass die Peripherie der Unterlegscheibe deshalb nach oben gebogen wird und durch die Säule 92 verformt wird. 5When the pressure cup 2 is rotated to the bottom dead center, no space is left, but the spring 3 still maintains the elasticity, so that the periphery of the washer is therefore bent upwards and deformed by the column 92. 5

Um die Entfernung eines solchen Hauptfehlers sicherzustellen und die Energieabgabe zu vervollkommnen, ist die erste Angelegenheit, die man gelöst haben muss, dass die ausgeübte Wirkkraft gleichmäßig auf die Fläche der Säule 92 auftrifft sowie dass der mechanische Schlupf beseitigt wird. Eine seit Jahren durchgeführte Untersuchung entdeckt, dass, um die volle Energieabgabe zu erreichen, der Betätigungsring 7a stark genug sein muss, um das Antriebsrad 8 am Gleiten zu hindern, um das Drehmoment auf die Hauptwelle 5 zu übertragen. Um ein solches Ziel zu erreichen, muss das Verhalten der auf die Unterlegscheibe wirkenden Säule 92 in großer Einzelheit untersucht werden. Wohingegen die Verriegelung der Druckschale am unteren Totpunkt zum Schutz der Unterlegscheibe 4 gegen Beschädigung durch die Säule 92 eine zeitaufwendige Arbeit ist, die eine ziemlich große Bemühung bei der Konstruktionsänderung, Modifikation von Teilen und Konstruktionsabhilfsmaßnahmen nach sich zieht.In order to ensure the removal of such a major defect and to perfect the energy delivery, the first matter to be solved is that the applied force is evenly applied to the face of the column 92 and that the mechanical slippage is eliminated. A study carried out for years discovers that in order to achieve the full energy delivery, the actuating ring 7a must be strong enough to prevent the drive gear 8 from sliding to transmit the torque to the main shaft 5. To achieve such an objective, the behavior of the column 92 acting on the washer must be studied in great detail. Whereas, locking the pressure cup at bottom dead center to protect the washer 4 from damage by the column 92 is a time-consuming job involving a fairly large effort in design change, modification of parts and design remedies.

Ohne dass sie die strukturelle Konstruktion nach dem Stand der Technik ändert, widmet sich die Erfindung den wiederholten Versuchsarbeiten einer Verstärkung der Betätigungsringstruktur zusammen mit Säule und Kugel. Wobei die durch die Druckschale und die Feder ausgeübte Kraft gleichmäßig und genau auf den quadratischen Pfeiler des Betätigungsrings aufgebracht wird. Diese Konstruktion liefert eine volle Energieabgabe ohne die geringste Beschädigung der Teile. Dies ist das Hauptziel der Erfindung - "Eine Verbesserung des Betätigungsrings für ein kraftbetriebenes Handwerkzeug".Without changing the structural design of the prior art, the invention is devoted to the repeated experimental work of strengthening the actuating ring structure together with the column and ball. Wherein the force exerted by the pressure cup and the spring is evenly and accurately applied to the square pillar of the actuating ring. This design provides full energy output without the slightest damage to the parts. This is the main object of the invention - "An improvement in the actuating ring for a power operated hand tool".

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die Erfindung wird mit Hilfe von einigen in den ZeichnungenThe invention is explained with the help of some of the drawings

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veranschaulichten Ausfuhrungsformen erklärt.illustrated embodiments.

Fig. 1 stellt den schematischen Querschnitt eines kraftbetriebenen Handwerkzeugs nach dem Stand der Technik dar.Fig. 1 shows the schematic cross section of a power-operated hand tool according to the state of the art.

Fig. 2 gibt das scheraatische Diagramm eines kraftbetriebenen Handwerkzeugs nach dem Stand der Technik im Betrieb wieder.Fig. 2 shows the schematic diagram of a state-of-the-art power-operated hand tool in operation.

Die Figuren 3A und 3B zeigen den Betätigungsring der Erfindung.Figures 3A and 3B show the actuating ring of the invention.

Fig. 4 veranschaulicht die Stereo-Ausfuhrungsform von relevanten Hauptbauteilen.Fig. 4 illustrates the stereo embodiment of relevant main components.

Fig. 5 stellt eine Ausfuhrungsform der Erfindung dar.Fig. 5 shows an embodiment of the invention.

Fig. 6 stellt eine andere Ausfuhrungsform der Erfindung dar.Fig. 6 shows another embodiment of the invention.

Bezeichnungen von HauptkomponentenNames of main components

1.1. DrehmomentkappeTorque cap 11.11. Stangepole 2.2. DruckschalePressure bowl 3.3. FederFeather 4.4. UnterlegscheibeWasher 5.5. HauptwelleMain shaft 6.6. Halterholder 61.61. AushöhlungHollowing out 6262 . Stütze. Support 7.7. BetätigungsringActuating ring 71.71. KonvexteilConvex part 7272 . quadratischer. square Pfeilerpier 73.73. NaseNose 8.8th. Antriebsraddrive wheel 8181 . Konkavteil. Concave part 91.91. KugelBullet 92.92. Säulepillar

AUSFUHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Wie in Fig. 3 dargestellt, weist der Betätigungsrring 7b dieser Erfindung einen Konvexteil 71 auf, der sich mit dem Konkavteil 81 des Antriebsrades 8 zur Energieübertragung zusammenfügt. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel 91 und die Säule 92 (siehe Fig. 1 der Betätigungsring 7a) durch mehrere quadratische Pfeiler 72 ersetzt sind, die eine breitere Oberfläche aufweisen und in gleichem Abstand angeordnet sind, so dass die Druckschale 2 in Zusammenwirkung mit der Feder 3 oben auf den quadratischen Pfeiler 72 eine gleichmäßige Kraft genau ausüben kann, um die vollständigeAs shown in Fig. 3, the actuating ring 7b of this invention has a convex part 71 which fits with the concave part 81 of the drive wheel 8 for energy transmission. It is characterized in that the ball 91 and the column 92 (see Fig. 1 of the actuating ring 7a) are replaced by a plurality of square pillars 72 which have a wider surface and are arranged at an equal distance, so that the pressure cup 2 in cooperation with the spring 3 can accurately exert a uniform force on the top of the square pillar 72 to ensure the complete

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Drehmomentabgabe zu erreichen.6
torque output.

Wie in den Figuren 5 und 6 dargestellt, weist der quadratische Pfeiler 72 auf dem Betätigungsring 7b eine breitere Fläche auf, so dass die durch die Druckschale 2 und die Feder 3 ausgeübte Kraft gleichmäßig auf die Unterlegscheibe 5 auftrifft und sich über den quadratischen Pfeiler 72 verteilt. Zwischenzeitlich kann die durch den quadratischen Pfeiler längs der Peripherie des Betätigungsrings 7b gebildete Nase 73 in den Halter 6 eingepasst werden. Die Stütze 62 und die Säule 92 auf dem Halter 6 werden hierdurch in die Nut 63 transformiert, um die Nase 73 aufzunehmen, die von dem gegenüberliegenden Ende des quadratischen Pfeilers 72 gebildet wird. Bei Verwendung des kraftbetriebenen Handwerkzeugs als elektrischer Schraubendreher, der weniger Drehmoment benötigt, kann, wie in den Figuren dargestellt, die Druckschale 2 auf eine geeignete Stellung eingestellt werden, wobei die Feder 3 die Unterlegscheibe 4 leicht auf den quadratischen Pfeiler 72 des Betätigungsrings 7b drückt, so dass der Schraubendreher das gewünschte Drehmoment erhält, um zu arbeiten. Wenn das Drehmoment nicht länger benötigt wird, läuft das Antriebsrad 8 weiter, aber der durch die Feder 3 zurückgehaltene Betätigungsring 7b lässt das Antriebsrad 8 gleiten, so dass das aus dem Antriebsrad 8 heraustretende Drehmoment aufgehoben wird. Dies ist, warum eine Leerlaufdrehung mit geringer Vibration auf dem kraftbetriebenen Handwerkzeug gefühlt wird, das in Leerlaufverwendung ist.As shown in Figures 5 and 6, the square pillar 72 on the actuating ring 7b has a wider area so that the force exerted by the pressure cup 2 and the spring 3 evenly impinges on the washer 5 and is distributed over the square pillar 72. Meanwhile, the nose 73 formed by the square pillar along the periphery of the actuating ring 7b can be fitted into the holder 6. The support 62 and the column 92 on the holder 6 are thereby transformed into the groove 63 to receive the nose 73 formed by the opposite end of the square pillar 72. When using the power hand tool as an electric screwdriver which requires less torque, as shown in the figures, the pressure cup 2 can be adjusted to an appropriate position, the spring 3 slightly presses the washer 4 onto the square pillar 72 of the operating ring 7b so that the screwdriver obtains the desired torque to operate. When the torque is no longer required, the drive gear 8 continues to rotate, but the operating ring 7b retained by the spring 3 allows the drive gear 8 to slide so that the torque coming out of the drive gear 8 is cancelled. This is why an idle rotation with little vibration is felt on the power hand tool which is in idle use.

In der Darstellung von Fig. 6 gibt eine Ausführungsform eine Bedingung für die vollständige Drehmomentabgabe mit dem größten Nutzeffekt wieder. Wenn die Drehmomentkappe 1 die Druckschale 2 zum unteren Totpunkt drückt, drückt ähnlich dem Handwerkzeug nach dem Stand der Technik, wie in Fig. 1 dargestellt, die Druckschale auf die Unterlegscheibe 4. Jedoch ist in dieser Erfindung die runde Säule durch den quadratischen Pfeiler 72 des Betätigungsrings 7b ersetzt. Der quadratische Pfeiler ist mit einer breiteren Berührungsoberfläche konstru-In the illustration of Fig. 6, an embodiment represents a condition for the full torque output with the greatest efficiency. When the torque cap 1 presses the pressure cup 2 to the bottom dead center, the pressure cup presses the washer 4 similarly to the prior art hand tool as shown in Fig. 1. However, in this invention, the round column is replaced by the square pillar 72 of the actuating ring 7b. The square pillar is designed with a wider contact surface.

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iert, um die durch die Druckschale 2 und die Feder 3 ausgeübte Kraft aufzunehmen. Wenn sich der Betätigungsring 7b an seinem untersten Punkt befindet, wird der quadratische Pfeiler auch durch die Druckschale 2 gepresst, wodurch kein Spielraum für eine Aufwärtsbewegung gelassen wird. In diesem Augenblick wird das durch das Antriebsrad 8 beförderte Drehmoment vollständig an den Betätigungsring 7b und die Hauptwelle 5 abgegeben, um die Arbeit durchzuführen, von der man wünscht, dass sie das kraftbetriebene Handwerkzeug tut. Die Verformung der Unterlegscheibe 4 auf Grund der Ursache, dass die Feder 3 auf der Säule 92 in Eingriff tritt (siehe Fig. 2), tritt in dieser Erfindung niemals wieder auf.to take up the force exerted by the pressure cup 2 and the spring 3. When the actuating ring 7b is at its lowest point, the square post is also pressed by the pressure cup 2, leaving no room for upward movement. At this moment, the torque conveyed by the drive gear 8 is fully delivered to the actuating ring 7b and the main shaft 5 to perform the work desired to be done by the power tool. The deformation of the washer 4 due to the spring 3 engaging the post 92 (see Fig. 2) never occurs again in this invention.

Eine Verbesserung des Betätigungsrings für das kraftbetriebene Handwerkzeug offeriert keine einzige mechanische Konstruktionsänderung vom Stand der Technik, um die volle Drehmomentabgabe einfach und bequem zu erreichen, eine wertvolle Lösung für den Langzeitengpass für die Industrie kraftbetriebener Handwerkzeuge. Ein Patent dafür ist gerechtfertigt. 20An improvement to the actuating ring for the power hand tool offers not a single mechanical design change from the state of the art to achieve full torque output easily and conveniently, a valuable solution to a long-term bottleneck for the power hand tool industry. A patent for this is warranted. 20

Claims

Improvement in the actuator ring for the power hand tool, the improved portion being on top of the support but below the washer which is urged by the pressure cup and the spring, the bottom of the actuator forming a plurality of convex portions relatively opposed to a plurality of the concave portions of the brake wheel, characterized in that the actuator ring has a plurality of square pillars extending from the support having a wider contact surface and arranged at an equal distance, thereby ensuring that the force exerted by the pressure cup and the spring is evenly distributed over the washer, the square pillar extending upwardly along the edge of the actuator ring.