DE2618711C3 - Federbelastete Rutschkupplung für einen motorgetriebenen Schraubendreher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine federbelastete Rutschkupplung für einen motorgetriebenen Schraubendreher, welcher ein Gehäuse aufweist, das einen elektrischen Antriebsmotor, ein an den Motor angeschlossenes Untersetzungsgetriebe und eine vom Untersetzungsgetriebe über die Rutschkupplung angetriebene Arbeitsspindel umschließt.

Eine derartige Kupplung ist aus der US-PS 18 32 123 bekannt. Bei der bekannten Kupplung ist es mit großen Schwierigkeiten verbunden, bei der Herstellung auftretende Toleranzen der Einzelteile zu kompensieren. Hierzu sind im allgemeinen aufwendige Nacharbeiten und Justierungen erforderlich. Außerdem ist bei der bekannten Anordnung eine Einstellung des von der Kupplung übertragenen maximalen Drehmoments nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung dieser Art so zu verbessern, daß in einfacher Weise beim Zusammenbau eine Kompensierung von auftretenden Toleranzen erfolgen kann und eine Einstellung des von der Kupplung übertragenen maximalen Drehmoments ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rutschkupplung durch Tellerfedern belastet ist, welche zwischen der Rutschkupplung und einem bezüglich des Gehäuses axial verstellbaren Spannglied eingespannt sind, daß das Spannglied durch Drehen einer über ein Gewinde mit dem Gehäuse verbundenen Einstellhülse axial verstellbar ist und zwischen dieser Einstellhülse und dem Spannglied eine über ein Gewinde mit der Einstellhülse verbundene Stellmutter liegt, durch deren Betätigung die relative axiale Lage von Einstellhülse und Spannglied verstellbar ist Bei der erfindungsgemäßen Kupplung können somit lediglich

ίο durch Betätigung einer Stellschraube sowohl bei der Herstellung auftretende Toleranzen kompensiert werden und andererseits kann den auf die Kupplung wirkenden Tellerfedern eine einstellbare Vorspannung erteilt werden, wodurch das gewünschte maximale Drehmoment eingestellt wird. Zusätzlich ist es durch geeignete Wahl der Tellerfederkennlinie möglich, den einstellbaren Drehmomentbereich in weiten Grenzen je nach Wunsch festzulegen. Dies stellt herstellungsmäßig und bei der praktischen Benutzung der Kupplung einen sehr wertvollen Vorteil dar, da mit einem außerordentlich geringen Aufwand eine starke Verbilligung der Herstellungskosten und gleichzeitig eine außerordentlich bequeme Einstellmöglichkeit des maximal übertragenen Drehmoments erzielt wird.

An sich ist eine durch Tellerfedern belastete Kupplung aus der DE-AS 21 34 188 und eine mit einem Gewinde versehene Einstellhülse aus der US-PS 22 22 27 627 bereits bekannt. Keine dieser Druckschriften gibt aber Hinweise auf die erfindungjgemäße Kombination, durch die erst die genannte Erfindungsaufgabe gelöst werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Kupplung ist es möglich, durch eine bestimmte Belastung der Federn das maximale Drehmoment einzustellen, bei dem die aus den Rastenscheiben gebildete Kupplung ausrückt. Beim Ausrücken der Kupplung ergibt sich ein Überspringen der aneinanderliegenden Rasten, wobei ein schlagendes Geräusch auftritt, das akustisch wahrgenommen wird. Dieses Überspringen der Rasten wird solange fortgesetzt, bis das an der Arbeitsspindel auftretende Drehmoment wieder unter den eingestellten Maximalwert absinkt. Diese Kupplungsarf ist denkbar einfach aufgebaut und kann in einfachster Weise auf ein bestimmtes Drehmoment eingestellt werden, indem die die axial bewegliche Rastenscheibe belastende Feder stärker oder schwächer eingestellt wird.

Die praktisch als Rutschkupplung wirkende Rastenkupplung wird z. B. auf ein bestimmtes Anziehmoment für Schrauben eingestellt. Wird eine Schraube angezogen, tritt an der Arbeitsspindel ein Reaktionsmoment auf, das zunächst bis zu einem bestimmten Maximalwert ansteigt. Wird das Reaktionsmoment größer als das eingestellte Anziehmoment, so werden die an den Flanken der Rasten auftretenden, axial wirkenden Kräfte größer als die Federkraft, mit der die Rastenscheiben gegeneinandergedrückt werden, was zur Folge hat, daß sich die axial verschiebbare Rastenscheibe auf der Arbeitsspindel verschiebt und ein Überspringen der einzelnen Rasten möglich wird.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist die Einstellhülse in gleichmäßigen Winkelabständen am Gehäuse verrastbar. Die Einstellung des maximalen Drehmoments erfolgt hierbei stufenweise in genau festlegbaren Schritten. Zweckmäßigerweise weist die Einstellhülse zum Verrasten einen Kranz von Vertiefungen auf, in die eine über eine Feder am Gehäuse abgestützte Kugel eingreift. Durch diese Maßnahme ist einerseits ein schrittweises Einstellen des maximalen

Drehmoments und andererseits eine Festlegung der Einstellhülse in der gewählten Einstellung in einfachster Weise möglich.

Damit von außen her in einfacher Weise festgestellt werden kann, welches maximale Drehmoment an der Kupplung eingestellt ist, ist vorzugsweise am Gehäuse und an der Einstellhülse eine Skalenanzeigeeinrichtung angeordnet, die das eingestellte maximale Drehmoment der Kupplung anzeigt

Schließlich erfolgt nach einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung die Festlegung der Stellmutter bezüglich der Einstellhülse mittels eines Gewindestiftes.

Anhand der Figuren wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch das Gehäuse des Schraubendrehers, der durch die Achse des Motors und der Arbeitsspindel verläuft;

F i g. 2 einen Teilschnitt längs der Linie H-II in F i g. 1;

Fig.3 einen Teilschnitt längs der Linie III-III in Fig. fr und

Fig.4 einen vergrößerten Axialschnitt durch die erfindungsgemäß vorgesehene Rastenhülse.

Das in F i g. 1 dargestellte Gehäuse weist ein allgemein mit 10 bezeichnetes Gehäuse mit einem pistolenförmigen Handgriff 12 auf, das in nicht näher gezeigter Weise aus zwei zu einer Mittelebene symmetrischen Gehäuseschalen besteht, die längs einer Trennlinie aneinandergefügt und durch Schrauben 20 zusammengehalten sind. Alle innerhalb des Gehäuses 10 angeordneten Teile werden durch die Klemmwirkung der beiden Gehäuseschalen in ihrer Lage gehalten, so daß die Montage des gesamten Geräts sehr einfach ist

Innerhalb des Gehäuses 10 ist ein permanentmagneterregter Gleichstrommotor 22 mit Anker 24 und Ankerwelle 26 angeordnet. Die Ankerwelle ist in Kugellagern 28 und 30 gelagert. An der Ankerwelle 26 sind Kohlebürstenanschlüsse 31 vorgesehen, die in nicht näher dargestellter Weise über einen schematisch eingezeichneten Drehrichtungsumschalter 32 mit der ebenfalls schematisch angedeuteten, im Handgriff 12 angeordneten elektronischen Steuereinrichtung 34 verbunden sind. Mit der Steuereinrichtung ist ein in F i g. 1 nur schematisch angedeuteter Brückengleichrichter 36 verbunden, der mit dem Anschlußkabel 38 des Geräts in Verbindung steht.

Am pistolenförmigen Handgriff 12 ist ein durch den Zeigefinger ein das Gerät haltenden Hand eindrückbarer Abzug 40 vorgesehen, der durch eine Feder 42 in seine in Fig. 1 dargestellte äußere Stellung gedrückt wird. In nicht näher gezeigter Weise steht der Abzug 40 über einen inneren Vorsprung 44 mit der Steuereinrichtung 34 derart in Verbindung, daß beim Eindrücken des Abzugs zunächst der Motor eingeschaltet und bei weiterem Eindrücken die Drehzahl des Motors bis zu einer bei vollständigem Eindrücken erreichten maximalen Arbeitsdrehzahl stufenlos erhöht wird. Der umgekehrte Vorgang erfolgt beim Loslassen des Abzugs.

Mit der Ankerwelle 26 ist ein Flügelrad 66 zur Abfuhr der vom Motor erzeugten Wärme fest verbunden.

Das Ende der Ankerwelle 26 ist über ein allgemein mit 68 bezeichnetes Um«"«;; ings-Planetenumlaufgetriebe und eine allgemein mit 90 bezeichnete Kupplung antriebsmäßig mit einer Arbeitsspindel 70 verbunden, die am vorderen Ende eine Ausnehmung 72 zum Einspannen eines nicht gezeigten Dreherwerkzeuges aufweist. Die Verankerung des Dreherwerkzeuges erfolgt zweckmäßigerweise durch einen genormten Verbindungssechskant 96 mittels zweier federbelasteter Kugeln 94.

Die Arbeitsspindel 70 ist über ein Nadellager 98 im Planetenträger 100 des Getriebes 68 und über ein Kugellager 102 gelagert Der Planetenträger 100 ist seinerseits über ein Kugellager 104 in einem mit dem Gehäuse 10 fest verbundenen Teil 106 gelagert

Das Planetenumlaufgetriebe 68 wird durch das Ankerritzel 108 am Ende der Ankerwelle 26 angetrieben, mit dem die Planetenräder 110 kämmen. Die Planetenräder 110 kämmen andererseits mit einem am Gehäuse 10 befestigten feststehenden Zahnkranz 112. Sie sind über Wellen 114 drehbar mit dem Planetenträger 100 verbunden.

Auf dem Planetenträger 100 ist eine erste, stirnverzahnte Rastenscheibe 116 befestigt, deren Rasten mit einer entgegengesetzt verzahnten zweiten Rastenscheibe 118 in Eingriff stehen. Die Rastenscheibe 118 ist an einer Rastenhülse 120 angeordnet, die über ein Vielkeilprofil 122 drehfest, jedoch axial verschiebbar mit der Arbeitsspindel 70 verbunden ist Die Rastenhülse 120 wird durch Tellerfedern 124 gegen die erste Rastenscheibe 116 gedrückt, die zwischen einem Absatz der Rastenhülse 120 und einer mit der Arbeitsspindel 70 starr verbundenen Spannhülse 126 eingespannt ist.

Der äußere Laufring des Kugellagers 102 ist an einer Stellmutter 128 befestigt, die über ein Gewinde 130 mit einer Einstellhülse 132 verbunden ist. Die Einstellhülse 132 ist ihrerseits über ein Gewinde 134 mit dem am Gehäuse 10 befestigten Teil 106 verbunden. Durch Drehen der Einstellhülse 132 bezüglich des Gehäuses 10 einerseits sowie durch Drehen der Stellmutter 128 bezüglich der Einstellhülse 132 andererseits läßt sich daher der Abstand zwischen Spannhülse 126 und Rastenhülse 120 und somit die Spannung der Tellerfedern 124 verändern. Dadurch kann in sehr einfacher Weise das maximal von der Kupplung 90 übertragene Drehmoment, bei dem ein Ausrücken der Kupplung eintritt, verstellen. Dabei dient das Verdrehen der Einstellhülse 132, das ohne Werkzeug jederzeit von Hand vorgenommen werden kann, zur stufenweisen Verstellung dieses maximalen Drehmoments, während das Verdrehen der Stellmutter 128 bezüglich der Einstellhülse 132 nur zur Kompensation von Fertigungstoleranzen und zum Abgleich der Rutschkupplung auf eine nicht dargestellte Anzeigeeinrichtung zwischen Gehäuse und Einstellhülse 132 dient. Mittels eines in die Einstellhülse 132 eingesetzten Gewindestiftes 136 wird die Stellmutter 128 nach einem eventuell erforderlichen Abgleich an der Einstellhülse festgelegt.

Zum Verrasten der Einstellhülse 132 im Gehäuse 10 trägt diese einen Kranz von kerbenförmigen Vertiefungen 138, wie insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich. In eine Ausnehmung 140 am Gehäuse ist eine Schraubenfeder 142 eingesetzt, die eine Kugel 144 gegen den Kranz von Vertiefungen 138 drückt. Zum Verdrehen der Einstellhülse 132 bezüglich des Gehäuses muß daher lediglich die Kraft der Feder 142 überwunden werden, um die nächstfolgende Vertiefung 138 mit der Kugel 144 in Eingriff zu bringen.

Das aus der Einstellhülse nach außen ragende Stück der Stellmutter 128 trägt ein Gewinde 146, auf das ein nicht dargestelltes federndes Führungsrohr zur Führung von zu drehenden Schrauben aufgeschraubt werden kann, was für die Handhabung des Geräts sehr zweckmäßig ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Federbelastcte Rutschkupplung für einen motorgetriebenen Schraubendreher, welcher ein Gehäuse aufweist, das einen elektrischen Antriebsmotor, ein an den Motor angeschlossenes Untersetzungsgetriebe und eine vom Untersetzungsgetriebe über die Rutschkupplung angetriebene Arbeitsspindel umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschkupplung (116, 118) durch Tellerfedern (124) belastet ist, welche zwischen der Rutschkupplung und einem bezüglich des Gehäuses (10) axial verstellbaren Spannglied (126) eingespannt sind, daß das Spannglied (126) durch Drehen einer über ein Gewinde (134) mit dem Gehäuse (10) verbundenen Einstellhülse (132) axial verstellbar ist und zwischen dieser Einstellhülse (132) und dem Spannglied (126) eine über ein Gewinde (13G) mit der Ginstellhülse verbundene Stellmutter (128) liegt, durch deren Betätigung die relative axiale Lage von Einstellhülse (132) und Spannglied (126) verstellbar ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellhülse (132) in gleichmäßigen Winkelabständen im Gehäuse (10) verrastbar ist.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellhülse (132) zum Verrasten einen Kranz von Vertiefungen (138) aufweist, in die eine über eine Feder (142) am Gehäuse (10) abgestützte Kugel (144) eingreift.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (10) und an der Einstellhülse (132) eine Skalenanzeigeeinrichtung angeordnet ist, die das eingestellte maximale Drehmoment der Kupplung (68) anzeigt.

5. Kupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmutter (128) mittels eines Gewindestiftes (136) an der Einstellhülse (132) festlegbar ist.