DE2238847A1

DE2238847A1 - INTERMEDIATE PART FOR LIMITING A TORQUE

Info

Publication number: DE2238847A1
Application number: DE19722238847
Authority: DE
Inventors: Lawrence Seward Schnepel
Original assignee: X 4 CORP
Current assignee: X 4 CORP
Priority date: 1972-08-07
Filing date: 1972-08-07
Publication date: 1974-02-14

Description

Zwischenteil zur Begrenzung eines Drehmoments Drehmomentbegrenzer zur Begrenzung des Drehmoments, das zum Anziehen von Muttern9 Schrauben, Bolzen und dgl. aufgebracht werden kann, sind an sich bekannt.Intermediate part for limiting a torque torque limiter to limit the torque required to tighten nuts9 screws, bolts and the like. Can be applied are known per se.

Ein für diesen Zweck bestimmtes Gerät ist in der deutschen Patentanmeldung P 22 06 652.0 beschrieben.A device intended for this purpose is in the German patent application P 22 06 652.0.

Dieser Drehmomentbegrenzer hat in axialer Richtung fluchtende Wellen-mit einander gegenüberliegenden, Vertiefungen enthaltenden kreisförmigen Teilen, in denen Kugellager angeordnet sind, sowie einstellbare Federn zum Aufbringen eines axialen Druckes auf die kreisförmigen Teile zur Obertragung eines vorbestimmten Drehmoments von einer Welle auf die anderes Falls ein übermäßiger axialer Druck auf diesen Drehmomentbegrenzer aufgebracht wird, kann dieser ein Drehmoment übertragen, das größer als das eingestellte aufzubringende Drehmoment ist und daher können die Gewinde der Muttern oder Bolzen der zu verbindenden Teile ausreißen.This torque limiter has axially aligned shafts opposing circular parts containing indentations, in which ball bearings are arranged, as well as adjustable springs for applying a axial pressure on the circular parts to transmit a predetermined Torque from one shaft to the other. In case of excessive axial pressure is applied to this torque limiter, it can transmit a torque, which is greater than the set torque to be applied and therefore the Tear out the thread of the nuts or bolts of the parts to be connected.

Die im nachfolgenden beschriebene Eonstruktion ist von gleicher Art, jedoch so abgewandelt, daß das Aufbringen einer derartigen axialen Kraft für eine Beeinflussung des Drehmoments verhindert ist.The construction described below is from same Kind, but modified so that the application of such an axial force for influencing the torque is prevented.

Wie dies im nachfolgenden beschrieben ist, hat der Zwischenteil axial fluchtend gehaltene Wellen und einen Teil auf einer Welle, der elastisch mit einem Teil auf der anderen Welle in Eingriff gehalten ist, und der Zwischenteil ist dadurch gekennzeichnet, daß der Teil auf der einen Welle mit dieser zur Teilnahme anderDrehungder einen Welle verbunden ist, jedoch eine axiale Bewegung der einen Welle gegenüber dem Teil vermeidet und daß Mittel zum einstellbaren Aufbringen dieses elastischen Eingriffes zwischen den Teilen zur Regelung der relativen Drehung der Teile unabhängig von dem auf die Wellen aufgebrachten axialen Druck vorhanden sind. Der Teil auf der einen Welle ist ein Ring, der auf der einen Welle gegenüberlegen dem Teil auf der anderen Welle angebracht ist, und der Ring sowie der andere Teil haben auf dem Umfang im Abstand befindliche Vertiefungen, zwischen denen Kugeln zum uebertragen der Drehung des einen Ringes auf den anderen Teil angebracht sind. Der Ring hat auf seiner inneren Fläche und die Welle auf ihrer äußeren Fläche Vertiefungen, die Kugeln zur Ubertragung der Drehung der Welle auf den Ring enthalten. Damit eine axiale Bewegung möglich ist, sind die Vertiefungen in dem Ring und in der Welle in axialer Richtung verlängert.As will be described below, the intermediate part is axial aligned shafts and a part on a shaft that is elastic with a Part on the other shaft is held in engagement, and the intermediate part is through it characterized in that the part on the one shaft with this to participate in the rotation of the a shaft is connected, but an axial movement of the one shaft opposite the part avoids and that means for adjustable application of this elastic Engagement between the parts to regulate the relative rotation of the parts independently of the axial pressure applied to the shafts. The part on one of the shafts is a ring that sits on the opposite side of the shaft on the part the other shaft is attached, and the ring as well as the other part have on the Circumference spaced depressions, between which balls to transfer the rotation of one ring are attached to the other part. The ring has on its inner surface and the shaft on its outer surface depressions that Balls included to transmit the rotation of the shaft to the ring. So one axial movement is possible, the recesses in the ring and in the shaft extended in the axial direction.

Die Erfindung ist mit Bezug auf die Zeichnung im nachfolgenden im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung sind: Fig.1 ein teilweiser Schnitt durch den Zwischenteil in der Ebene eines Durchmessers und Fig.2 eine Explosionsdarstellung des Zwischenteils, die die verschiedenen Komponenten zeigt, aus denen der Zwischenteil besteht, wobei einige Teile in Ansicht und andere Teile teilweise in Ansicht und teilweise geschnitten dargestellt sind.The invention is illustrated in the following with reference to the drawings individually described. In the drawing are: Fig.1 a partial Section through the intermediate part in the plane of a diameter and FIG. 2 an exploded view of the intermediate part showing the various components that make up the intermediate part with some parts in view and other parts partially in view and are shown partially cut.

Gemäß der Zeichnung besteht der Zwischenteil zur Begrenzunge eines Drehmoments aus einem Gehäuse 10, in dem ein Mechanismus 12 zum Begrenzen des Drehmomentes angebracht ist. Eine Verschlußkappe 14 hält den Mechanismus 12 zum Begrenzen des Drehmomentes in dem Gehäuse 10 und dient in beliebiger Weise zur Einstellung der Größe des Drehmoments, das durch den Zwischenteil übertragen werden soll.According to the drawing, there is the intermediate part to limit a Torque from a housing 10, in which a mechanism 12 for limiting the torque is appropriate. A closure cap 14 holds the mechanism 12 for limiting the Torque in the housing 10 and is used in any way to adjust the Size of the torque that is to be transmitted through the intermediate part.

Gemäß Fig.1 hat das Gehäuse 10 einen kreisförmigen Querschnitt mit einer zylindrischen Seitenwand 16, die an einem Ende durch eine Stirnwand 18 verschlossen und an ihrem anderen Ende offen ist. Innerhalb der Seitenwand 16 befindet sich ein zylindrischer Raum 20. Die Stirnwand 18 hat einen Teil 22 mit verringertem Durchmesser und sie enthält eine zentrisch angeordnete Öffnung 24 mit nicht kreisförmiger Gestalt zur Aufnahme eines Werkzeuges oder eines anderen Gerätes, das gedreht werden soll, oder zur Aufnahme einer Mutter oder eines anderen Befestigungsmittels,auf die bzw. das eine Drehkraft durch den Zwischenteil aufgebracht werden soll. Die Öffnung 24 erstreckt sich durch die Stirnwand bis in das Innere des Raumes 20. Ihre Achse stimmt mit der Achse des Raumes überein und an ihrem inneren Ende ist die Öffnung zur Bildung einer flachen Vertiefung 26 in Durchmesserrichtung vergrößert. Das offene Ende des Gehäuses ist auf seiner Innenseite mit Gewinde 28 versehen.According to Figure 1, the housing 10 has a circular cross-section a cylindrical side wall 16 which is closed at one end by an end wall 18 and is open at the other end. Inside the side wall 16 is a cylindrical space 20. The end wall 18 has a portion 22 of reduced diameter and it includes a centrally located opening 24 of non-circular shape for holding a tool or other device that is to be turned, or to accommodate a nut or other fastener to which or that a rotational force is to be applied through the intermediate part. The opening 24 extends through the front wall into the interior of room 20. Its axis is correct coincides with the axis of the room and at its inner end is the opening for formation a shallow recess 26 enlarged in the direction of the diameter. That open end of the housing is provided with thread 28 on its inside.

Wie dies in der vorgenannten Anmeldung beschrieben ist, enthält die flache innere Seite der Stirnwand 18 mehrere Vertiefungen 30, die in einem Kreis um die Achse des Gehäuses dicht an der Wand 16 angeordnet ist, wobei die Vertiefungen eine halbkugelförmige Gestalt zur Aufnahme von Kugellagern b haben. Wie dies im nachfolgenden beschrieben ist sind 12 derartige Vertiefungen gleichmäßig um die Achse des Gehäuses verteilt. Innerhalb des Gehäuses ist der Mechanismus 12 zum Begrenzen des Drehmomentes angebracht. Der Mechanismus 12 hat eine ringförmige Scheibe 32, deren Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser der Innenseite des Gehäuses entspricht, jedoch ausreichend kleiner ist, damit sich die ringförmige Scheibe 32 frei in dem Gehäuse drehen kann. Die ringförmige Scheibe 32 hat auf ihrer Unterseite zahlreiche Vertiefungen 36, deren Anzahl der Anzahl der Vertiefungen 30 entspricht. Die Vertiefungen 36 befinden sich in dem gleichen radialen Abstand von der Achse der Scheibe und der Achse des Gehäuses wie die Vertiefungen 30 von der Achse des Gehäuses.As described in the aforementioned application, contains flat inner side of the end wall 18 has several depressions 30 arranged in a circle is arranged around the axis of the housing close to the wall 16, the depressions have a hemispherical shape for receiving ball bearings b. Like this in the is described below are 12 such wells evenly around the Axis of the housing distributed. Inside the housing is the mechanism 12 for limiting of the torque attached. The mechanism 12 has an annular disc 32, whose diameter corresponds essentially to the diameter of the inside of the housing, however, is sufficiently smaller that the annular disc 32 is free in the Housing can rotate. The annular disc 32 has numerous on its underside Wells 36, the number of which corresponds to the number of wells 30. The depressions 36 are at the same radial distance from the axis of the disk and the axis of the housing as do the recesses 30 from the axis of the housing.

Die ringförmige Scheibe 32 hat eine zentrische Öffnung 38 mit relativ großem Durchmesser. Die Scheibe 32 ist auf einer Welle 40 angebracht, die sich in axialer Richtung von der Scheibe durch das offene Ende des Gehäuses durch eine Öffnung 42 in der Verschlußkappe 14 erstreckt. Die Welle 40 hat an ihrem nach außen vorstehenden Ende einen nicht kreisförmigen, in seiner Abmessung verkleinerten Teil 44 zur Aufnahme eines Steckschlüssels oder dgl.The annular disc 32 has a central opening 38 with relative large diameter. The disk 32 is mounted on a shaft 40 which is in axial direction from the disc through the open end of the housing through an opening 42 extends in the closure cap 14. The shaft 40 has on its outwardly protruding End of a non-circular, reduced in size portion 44 for receiving a socket wrench or the like.

zum Aufbringen einer Drehkraft auf die Welle 40. Eine Drehung der Welle 40 wird mittels mehrerer Kugeln 46 auf die ringförmige Scheibe 32 übertragen. Die Kugeln 46 sind in Vertiefungen 48 bzw. 50 eingesetzt, die sich auf der Innenseite der ringförmigen Scheibe 32 bzw. auf der Außenseite der Welle 40 befinden. Die Vertiefungen 48 sind im Querschnitt halbkreisförmig und von gleichmäßiger Tiefe von derXOberfläche bis zur Oberfläche der ringförmigen Scheibe. Die Vertiefungen 50 sind ebenfalls halbkreisförmig und sie sind in axialer Richtung der Welle 40 verlängert. Am unteren Ende der Welle 40 befindet sich eine Umfangsnut 52 zur Aufnahme eines SprengrUlges 54, der nach dem Zusammenbau der Welle mit der ringförmigen Scheibe verhindert, daß die Scheibe von dem unteren Ende der Welle abfallen kann. Wie bei dem Gerät, das in der vorgenannten Patentanmeldung beschrieben ist, ist eine flache Scheibe 54' in der Vertiefung 26 angebracht, so daß das untere Ende der Welle 40 gegen diese Scheibe 54'anliegt.for applying a rotational force to the shaft 40. One rotation of the Shaft 40 is transmitted to annular disk 32 by means of a plurality of balls 46. The balls 46 are inserted into recesses 48 and 50, respectively, which are located on the inside of the annular disc 32 or on the outside of the shaft 40. The depressions 48 are semicircular in cross section and of uniform depth from the X surface up to the surface of the annular disc. The wells 50 are also semicircular and they are elongated in the axial direction of the shaft 40. At the bottom At the end of the shaft 40 there is a circumferential groove 52 for receiving a snap ring 54, which prevents after the assembly of the shaft with the annular disc, that the disc can fall off the lower end of the shaft. As with the device, that is described in the aforementioned patent application is a flat disk 54 'mounted in the recess 26 so that the lower end of the shaft 40 against this Disk 54 'is in contact.

Eine Drehung der ringförmigen Scheibe 32 wird durch die Kugeln b, die, wie oben erwähnt, zwischen der ringförmigen Scheibe und der Innenseite der Stirnwand 18 angeordnet sind, auf das Gehäuse 10 und damit auf die die Öffnung 24 enthaltende Stirnwand 22 übertragen. Die Größe des Drehmoments, das vor dem Auslösen übertragen werden kann, wird durch Paare von in entgegengesetzten Richtungen abgerundeten Federscheiben 56, die um die Welle 40 zwischen der Unterseite der einstellbaren Kappe 14 und der Oberseite einer Scheibe 58 angeordnet sind, und durch ein Rollenlager 60 geregelt, das auf der Welle direkt an der Scheibe 32 angebracht ist.A rotation of the annular disc 32 is caused by the balls b, which, as mentioned above, between the annular disc and the inside of the End wall 18 are arranged on the housing 10 and thus on the opening 24 containing end wall 22 transferred. The amount of torque that was applied before triggering can be transmitted is rounded by pairs of in opposite directions Spring washers 56 around the shaft 40 between the bottom of the adjustable Cap 14 and the top of a disc 58 are arranged, and by a roller bearing 60 regulated, which is mounted directly on the disk 32 on the shaft.

In dieser Ausführung ist die Welle 40 für eine axial bewegung in der ringförmigen Scheibe 32 frei und so wird Jeder Axialdruck, der auf die Welle 40 während ihrer Drehung aufgebracht wird, nicht auf die ringförmige Scheibe 32 übertragen,und das Auslösedrehmoment, das zwischen der ringförmigen Scheibe und der Stirnwand 18 durch die Federringe 56 aufgebracht wird, wird nicht verändert. Daher ist es möglich, den Auslösewert genauer einzustellen, so daß bei kritischen Montagen keine Möglichkeit der Uberbelastung der zusammenzubauenden Teile besteht, unabhängig davon, wie hoch der Axialdruck ist, der auf den Zwischenteil aufgebracht wird.In this embodiment, the shaft 40 is for axial movement in the annular disc 32 free and so any axial pressure on the shaft 40 is applied during its rotation, is not transferred to the annular disc 32, and the release torque applied between the annular disc and the end wall 18 is applied by the spring washers 56 is not changed. Therefore it is possible set the release value more precisely, so that there is no possibility of critical assemblies the overloading of the parts to be assembled, regardless of how much is the axial pressure applied to the intermediate part.

Die Verbesserung des Gerätes, das Gegenstand der oben angegebenen Patentanmeldung ist, besteht darin, daß es nicht möglich ist, einen Axialdruck aufzubringen, der in irgendeiner Weise die Größe des Auslösedrehmomentes beeinflußt. Diese Verbesserung macht das Werkzeug besonders verwendbar für die Fälle, in denen der Auslösewert von ganz besonderer Bedeutung ist und die Bedienungspersonen nicht ausreichend geschult sind oder ihnen die Tatsache nicht bekannt ist, daß ein auf das Ende aufgebrachter Druck sehr wesentlich die Größe des Drehmomentes erhöht, das mit dem bisher bekannten Gerät aufge- -bracht werden kann.The improvement of the device, the subject of the above Patent application is that it is not possible to apply an axial pressure, which in some way affects the size of the release torque. This improvement makes the tool particularly useful for those cases where the trigger value is of particular importance and the operators are not adequately trained are or they are unaware of the fact that one is angry at the end Pressure very significantly increases the size of the torque with the previously known Device can be applied.

Claims

Patent claims

1,) Intermediate part for limiting a torque for applying a Torque up to a predetermined maximum, characterized in that shafts are held axially aligned so that a part on a shaft resiliently engages with one part on the other shaft is held that the part on the one shaft is an annular disc that fits on one shaft to the part on the other shaft - Opposite it is attached that the annular disc for operation with the a shaft is connected to take part in their rotation, but axially on of the shaft can move9 that the annular disc and the other part in the circumferential direction have spaced wells between which balls for transfer the rotation of the annular disc are attached to the other part and that Means for producing the adjustable elastic engagement between the annular disc and the other part for regulating a relative rotation of the Part are present regardless of the axial pressure applied to the shafts 9. intermediate part according to claim 1, characterized in that the ring on his inner surface and the shaft on its outer surface spheres containing recesses and that the balls transmit the rotation of the shaft to the ring.

3. intermediate part according to claim 2, characterized in that the depressions are extended in the shaft in the axial direction.

4. intermediate part according to claim 3, characterized in that the end the shaft has a circumferential groove for receiving a spring washer.