DE2320757A1

DE2320757A1 - Umschaltbares planetenradgetriebe, insbesondere fuer kraftschraubenschluessel

Info

Publication number: DE2320757A1
Application number: DE2320757A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: WAGNER MASCHF PAUL HEINZ
Current assignee: WAGNER MASCHF PAUL HEINZ
Priority date: 1973-04-25
Filing date: 1973-04-25
Publication date: 1974-11-07
Also published as: US4003274A

Description

. PATENTANWÄLTE'; 2-20757

' 'DR.-ING. VON KREISLER ' DR.-I.NG.5CHONWA-.LD DR.-ING.-TH. MEYER DR. FUSS DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER "DlPl.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-äNG. KLOPSCH DtPL-IMG. SEiTING

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

24. April 1975 Sg/rö

Paul-Heinz Wagner, Maschinenfabrikation 5203 Much-Birrenbachshöhe

Umschaltbares Planetenradgetriebe, insbesondere für Kraftsehraubensehliissel

Die Erfindung bezieht sich auf ein umschaltbares Planetenradgetriebe, insbesondere für KraftSchraubenschlüssel, mit einer Krafteingangswelle und mit mindestens zwei hintereinanderliegenden Getriebestufen aus jeweils· einem Sonnenrad und mindestens einem Planetenrad. *

Bei Planetenradgetrieben ist es bekannt, mehrere Getriebestufen hintereinaderzusetzen,. um große Übersetzungsverhältnisse zu erhalten. Das Eingangsdrehmoment, wird dabei von der angetriebenen Krafteingangswelle, an deren Ende sich das Sonnenrad der ersten Getriebestufe befindet, auf Planetenräder übertragen, die zusammen mit dem Planetenradträger, an dem sie gelagert sind, in dem Getriebegehäuse umlaufen und sich dabei an einer Innenverzahnung des Getriebegehäuses abwälzen. Der. Planetenradträger der ersten Getriebestufe

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ist zugleich mit dem Sonnenrad der zweiten .Getriebestufe drehfest verbunden oder diesem angeformt. Um dieses Sonnenrad herum kreisen die Planetenräder der zweiten Getriebestufe. Hieran können sich entsprechend dem gewünschten übersetzungsverhältnis noch beliebig viele •weitere Getriebestufen anschließen. Darüberhinaus ist . es bekannt, die einzelnen Getriebestufen so zu dimensionieren, daß man an dem Getriebegehäuse eine in Längsrichtung durchgehende Innenverzahnung vorsehen kann, an der die Planetenräder sämtlicher Getriebestufen angreifen. .' * . ·

Es ist auch bekannt, mehrstufige Planetenradgetriebe bei Kraftschraubenschlüsseln zu verwenden, bei denen das von Hand aufzubringende Drehmoment verstärkt auf . den mit der Kraftausgangswelle gekuppelten-'Schraubenkopf übertragen wird. Dabei ist es nötig, die Reaktionskraft des Getriebegehäuses abzuleiten,,um zu verhindern, daß das.Getriebegehäuse sich mitdreht. 2u diesem Zweck ist es bekannt, an dem Getriebegehäuse einen Bügel anzubringen, der sich an einem Festpunkt in der Nähe der Schraube abstützt. .

Bei den. GetriebeschraubeschlUsseln ist das Übersetzungsverhältnis insofern umschaltbar, als an einem mit der Krafteingangswelle verbundenen Kupplungsteil Klauen vorgesehen sind, die in Gegenklauen des Getriebegehäuses eingreifen, wenn die Krafteingangswelle in Längsrichtung in das Getriebegehäuse eingeschoben wird. Durch die so bewirkte Arretierung erreicht man, daß das Getriebe blockiert und die Schraube nur gedreht werden kann, wenn

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das gesamte Gehäuse sich ohne gegenseitige Relativdrehung seiner Teile, mitdreht. Man kann daher zwischen üem normalen übersetzungsverhältnis und einem übersetzungsverhältnis von 1:1 umschalten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Planetenradgetriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, das durch Ausschaltung mindestens einer Getriebestufe .zwischen unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen umschaltbar ist. .

Zur Lösung, dieser Auf@lbe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das mit der Krafteingangswelle verbundene Sonnenrad der ersten Getriebestufe axial verschiebbar . ist, hierdurch außer Eingriff mit den zugehörigen Planetenrädern gebracht werden kann, und in dieser Stellung mit Kupplungsmitteln an dem Sonnenrad einer nachgeschalteten Getriebestufe angreift.

Im Normalfall werden die Planetenräder der ersten Getriebestufe über das zugehörige Sonnenrad angetrieben, so daß sämtliche Getriebestufen in Betrieb sind. Wird die Umschaltung vorgenommen, dann greift ein am Sonnenrad vorgesehenes Kupplungselement, das entweder aus der Sonnenradverzahnurig selbst oder aus einer zusätzlichen Verzahnung bestehen kann, in die Innenverzahnung des Sonnenrades der nachgeschalteten Getriebestufe- ein, so daß dieses Sonnenrad dann drehfest mit der Krafteingangswelle verbunden ist und mindestens die erste Getriebestufe libergangen wird. Die Planetenräder der ersten Getriebestufe laufen zwar mit um, übertragen aber keine Kraft .'■

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Mit. der Erfindung erreicht man, daß durch -eine einfache Axialverschiebung der Krafteingangswelle das übersetzungsverhältnis ^;äes Planet enraö ge trie'bes geändert werden kann. Besonders zweckmäßig ist dies l?ei Kraitscnraubenschlüsseln, bei d.enen der Benutzer an der Eingangsseite des'Getriebes das für die jeweils durchzuführende Drehung geeignete übersetzungsverhältnis einstellen kann, indem er die Krafteingangswelle ein Stück: aus dem Getriebegehäuse • herauszieht oder in dieses einschiebt.

Um die Schaltstellungen der Kraft ein gangsw eile zu arretieren und .zu vermeiden., daß Zwischenstellungen eingenommen werden können, in denen das Getriebe blockiert ■würde, ist in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die mit dem axialverschiebbaren .Sonnenrad verschiebbare Krafteingangswelle mindestens.zwei in axialem Abstand angeordnete Ringnuten aufweist., in die alternativ eine art dem Getriebegehäuse vorgesehene Rasteinrichtung eingreift, .■

Außerdem kann in dem die Krafteingangswelle umschliessenden Teil des Getriebegehäuses eine Rückärehsicherung untergebracht sein, die an einer Verzahnung der Krafteingangs'welle angreift, wobei eine der Ringnuten im Bereich der Verzahnung angeordnet ist und diese unterbricht» Auf diese Weise erreicht man, daß die RUckdrehsicherung in beiden Schaltstellungen des Getriebes wirksam ist. Zweckrnäßigerweise. ist die Rückdrehsicherung umschaltbar, so daß sie für beide Drehrichtungen benutzt werden kann.

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Die Verstellung des Übersetzungsverhältnisses erfolgt zweckmäßigerweise an einem außerhalb des Getriebegehäuses liegenden, mit der Krafteingangswelle fest verbundenen Schaltkopf, der mit geeigneten Angriffsmitteln, s.B. einer Rändelung, ausgestattet ist, um ihn von Hand verstellen zu können. Der Schaltkopf kann gleichzeitig die Anschlußvorrichtung für den Drehantrieb, beispielsweise in Form eines Vierkantes, tragen.

Das Sonnenrad der ersten Getriebestufe kann mehrere durch einen Zwischenraum unterbrochene Verzahnungen aufweisen, von denen alternativ die eine Verzahnung mit den Planetenrädern der ersten Getriebestufe kämmt oder eine andere Verzahnung., in die Innenverzahnung des Sonnenrades einer nachgeordneten Getriebestufe eingreift. Der Begriff "Verzahnung" ist hierbei im weitesten Sinne zu verstehen, denn es kommt lediglich darauf an, daß die Krafteingangswelle bzw. das Sonnenrad der ersten Getriebestufe drehfest mit dem Sonnenrad der zweiten Getriebestufegekuppelt wird. Dies ist beispielsweise auch möglich, wenn das Ende der Kraftantriebswelle als Keilwelle ausgebildet ist, deren Verkeilung in eine entsprechende Gegenverkeilung des Sonnenrades der zweiten Getriebestufe eingreift. '

Besonders zweckmäßig kann es sein, die Kupplungsmittel an dem Sonnenrad der zweiten Getriebestufe als Innenverzahnung auszubilden, die an die Verzahnung des Sonnenrades der ersten Getriebestufe angepaßt ist. Zusätzlicher Kupplungsmittel an der Krafteingangswelle bedarf ' ■ es in diesem Falle nicht.

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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung an einem Ausflihrungsbeisplel näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine Ausführüngsform des erfindungsgemäßen Planetenradgetriebes ausschnittsv;eise im Längsschnitt dargestellt, '

Das Getriebegehäuse 10 besitzt einen zylindrischen Teil 11 mit einer längs laufenden durchgehenden Innenverzahnung 12. An seiner vorderen Stirnseite ist es mit einer angeschraubten Stirnplatte 13 verschlossen, durch die hindurch die Eingangswelle 14 in das Innere des Getriebegehäuses hineinfuhrt. An der Eingangswelle 14 befindet sich das Sonnenrad 15 der ersten Getriebestufe. Das Sonnenrad 15 kämmt mit mehreren Planetenrädern ΐο,νοη denen in der Zeichnung nur eines sichtbar ist. Die Planetenräder ΐβ werden von einem mitumlaufenden Planetenradträger 17 gehalten* auf dessen Lagerbolzen l8 sie drehbar gelagert sind. Die Planetenräder l6 kämmen außerdem mit der Innenverzahnung 12 des Getriebegehäuses. ; ' '

Der Planetenradträger IT der ersten Getriebestufe ist drehfest mit dem Sonnenrad 19 der zvjeiten Getriebestufe verbunden. .Zu diesem Zweck greifen die beiden genannten Teile mit einer Verzahnung oder Verkeilung ineinander.

Um das Sonnenrad 19 laufen die Planetenräder 22 der zweiten Getriebestufe um. Sie sinä auf den Lagerbolzen 23 eines weite-ren Planetenrad trägers 2k drehbar gelagert

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und -kämmen ebenfalls mit¹ der ·Jnnenverzahnung. 12 des Getriebegehäuses 11. Der Planetenradträger 24 ist aber· eine Verzahnung oder Verkeilung 25 mit dem Sonneniraä einer dritten Getriebestufe verbunden. Diese Getriebe-Stufe braucht hier jedoch nicht mehr im einzelnen erläutert zu werden, da es bei dem vorliegenden Ausfilhrungsbeispiel lediglich auf die Überbrückung der -ersten G et r i eb e s tuf e ankommt.

Die Krafteingangswelle 15 ist mit einer Verlängerung 27 versehen, an deren Ende sich eine Verzahnung oder Verkeilung 28 befindet, die in eine Innenverzahnung -oder Innenverkeilung 29 des Sonnenrades I9 eingreift., wenn die Kraftantrisbsvv-elle .14 in herausgezogenem Zustand ist. In'der (dargestellten) eingeschobenen Stellung sind öle Verzahnungen 28 und 29 außer Eingriff, während das .'Sonnenrad 15 mit den Planetenrädern l6 kämmt. Tn diesem Fall wird ein großes Übersetzungsverhältnis erzielt.. Zieht man dagegen die .Kraftantriebswelle l4--ein .Stück aus dem Getriebegehäuse 10 heraus, dann kommen die Verzahnungen der Zahnräder 15, l6 außer Eingriff. Dafür werden die Verzahnungen oder Verkeilungen 28*29 3-^B gegenseitigen Eingriff gebracht. Die Folge davon ist.., daß die Kraft eingangswelle lh das Sonnenrad 19 der zweiten Getriebestufe direkt antreibt, da sie nun drehfest mit ihm verbunden ist, so daß die erste Getriebestufe., deren Planetenrader l6 leer mitlaufen,'ausgeschaltet ist. In diesem Fall ergibt sich ein kleineres Übersetzungsverhältnis als bei der ersten Sehaltstellung.

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Zur Sicherung gegen unbeabsichtigtes Schalten und zur Vermeidung mittlerer Schaltstellungen der Krafteingangswelle, bei denen das Getriebe blockieren würde, ist ein Sicherungsschloß 30 vorgesehen. Dieses besteht aus einem federbelasteten Zapfen 31, der radial auf die Kraftein-' gangsv/elle gerichtet ist und altvernativ in zwei in gegenseitigem Abstand an der Krafteingangswelle vorgesehene Ringnuten 32, 33 einrastet. Die Ringnuten 32, 33 sind so angeordnet, daß die Zahnränder 15, 16 in gegenseitigem Eingriff sind, viem der Stift 31 in die Ringnut 32 hineinragt, und daß die Verzahnungen oder Verkeilungen 28, 29 in Eingriff sind, wenn der Stift 31 in die Ringnut hineinragt, Die Anzahl der Ringnuten entspricht stets der Anzahl der Schaltstufen.

Der Stift 31 ist mit einem Anschlag versehen, so daß er von der Feder 3^ nicht gegen den Grund der jeweiligen Ringnut 32, 33 gedrückt wird, um zusätzliche Reibung. zu vermelden. Zum axialen Verstellen ö.ev KraFoeingangswelle l4 kann der Stift 31, der an seinem äußeren Ende mit einem Rändelknopf 35 versehen ist, herausgezogen werden, so daß die Krafteingangswelle 14 frei verschiebbar ist.

Die Ringnut 32 liegt im Mittenbereich einer längslaufen- ■ den Verzahnung 36 der Krafteingangswelle, An dieser Verzahnung greift eine an sich bekannte Rlickdrehsicherung 37 an, deren Drehrichtung umschaltbar ist und die-bewirkt, daß die Eingangsv/elle bedingt durch die im Gerät erzeugte Torsions spannung nicht zurUckläuft. Die Verzahnung 3-6 eine solche Länge, daß die Rlickdrehsicherung 37 bei jeder der beiden Schaltstellungen an·ihr angreift.

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Das Sicherungsschloß JO und die RUckdrehsic herung 37 sind in einem stirnseitigen Ansatz 39 der Verschlußplätte 13 untergebracht. Dieser Ansatz 39 ist durch eine aufgeschraubte hUlsenförmige Haube 40 verlängert. In der Haube 40 befindet sich eine die Krafteingangs welle 14 umschließende Hase 4l,,die an ihrem unteren Ende mit einem Außenflansch 42 versehen ist. Die HUlse 4l ist axial zusammen mit der Krafteingangswelle verschiebbar. Sie begrenzt deren Bewegung dadurch, daß sie rait ihrem Außenflansch 42 einmal gegen den stirnseitigen Innenflansch 43 der Haube 4o stößt,und zum anderen durch Anschlagen gegen den Ansatz 39* wie in der Zeichnung in durchgezogenen Linien dargestellt 1st.

Oberhalb der HUfee 41 ist auf der Krafteingangswelle 14 ein Schaltkopf 44 mittels eines■Scherstiftes 45 befestigt. Der Schaltkopf trägt einen Vierkant 46 o.dgl., an dem ein Drehwerkzeug angesetzt werden kann. Außerdesn besitzt er einen umlaufenden Griffring 47, der seitlich leicht vorsteht und das Herausziehen und Einschieben der ' Krafteingangswelle 14 erleichtert. Der Griffring 4? läuft über die Bohrung, in der der Scherstift sitzt, hinweg und verhindert somit das Herausfedern von Teilen des Scherstiftes im Falle eines Bruches. Hierdurch wird die Unfällgefahr herabgesetzt.

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Claims

Ansprüche

1 Λ Umschaltbares Planetenradgetriebe, insbesondere *ur Kraft.schraubenschlüssel, mit einer Krafteingangswelle und mit mindestens zwei hintereinanderliegenden Getriebestufen aus jeweils einem Sonnenrad und mindestens einem Planetenrad, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Krafteingangswelle (l4) verbundene Sonnenrad (15) der ersten Getriebestufe axial verschiebbar ist, hierdurch außer Eingriff mit den zugehörigen Planetenrädern (ΐβ) gebracht werden-kann, und in dieser Stellung mit Kupplungsmitteln an dem Sonnenrad einer " nachgeschalteten ,Getriebestufe angreift.

2, Planetenradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet., daß die mit dem axial verschiebbaren Sonnenrad (15) verschiebbare Krafteingangswelle (l4) in axialem Abstand Ringnuten (32, 33) aufweist, irTdie alternativ eine an dem Getriebegehäuse (10) vorgesehene Rasteinrichtung (30) eingreift.

3. Planetenradgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Krafteingangswelle [1^) umschließenden Teil des Getriebegehäuses (lO) eine Rückdrehsicherung (37) untergebracht ist,.die an einer Verzahnung (36) 0.dgl. der Krafteingangswelle (1^). angreift, und daß eine der Ringnuten (32, 33)im Bereich der Verzahnung angeordnet ist, und diese unterbricht,

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4, Planetenradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis· J>, . dadurch gekennzeichnet, daß an der Krafteingangswelle (14) außerhalb des Getriebegehäuses ein eine Anschluß-Vorrichtung (46) tragender Schaltkopf (44) befestigt ist.

5* Planetenradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafteingangswelle (l4) im Anschluß an das Sonnenrad (15) der ersten Getriebestufe eine Verlängerung (27) aufweist/ an deren Ende eine Verzahnung (28) o.dgl. vorgesehen ist, die in eine entsprechende Gegenverzahnung (29) am Sonnenrad (19) der nachgeschalteten Getriebestufe eingreift.

6. Planetenradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis' 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (15) ^<sv ersten Getriebestufe mit seiner die zugehörigen Planetenräder (Ιό) antreibenden Verzahnung in eine entsprechend bemessene Innenverzahnung des Sonnenrades der . nachgeschalteten Getriebestufe eingreift.

7. Planetenradgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteinrichtung (30) als Sicherungsschloß ausgebildet 1st, mit einem federnd in die jeweilige Ringnut (32) hineinragenden Stift (31)». der mittels, einer Handhabe· (35) zurückziehbar ist,

8. Planetenradgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Getriebegehäuse (10) und an aer Krafteingangswelle (14) zwei ineinandergreifende, mit Flanschen versehene Hülsen (40, 4l) vorgesehen sind, die die Verstellbewegung der Krafteingangswelle begrenzen.

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9. Planetengetriebe nach einen der vorhergehenden Ansprüche, ^kenn^c^^ ^^e Verwendung als

KraftschräubennchlUssel ·

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