DE2625568C2

DE2625568C2 - Safety coupling for transmitting torque, especially for automatic screwdrivers

Info

Publication number: DE2625568C2
Application number: DE19762625568
Authority: DE
Inventors: Hans Hermann Vom 5880 Luedenscheid Heu
Original assignee: HEU INGE VOM 5880 LUEDENSCHEID
Current assignee: HEU INGE VOM 5880 LUEDENSCHEID
Priority date: 1976-06-05
Filing date: 1976-06-05
Publication date: 1981-02-26
Also published as: DE2625568B1

Description

a) die Stützfläche (18) durch einen kreiszylindrischen Teil der der zweiten Kupplungshälfte (6) zugekehrten Umfangsfläche der ersten Kupplungshälfte (5a) gebildet ist,a) the support surface (18) is formed by a circular cylindrical part of the peripheral surface of the first coupling half (5a) facing the second coupling half (6),

b) konzentrisch zur zweiten Kupplungshälfte (6) eine von der Kraft der Feder (14) beaufschlagte Hülse (13) axial verschiebbar angeordnet ist,b) concentrically to the second coupling half (6) one acted upon by the force of the spring (14) The sleeve (13) is arranged to be axially displaceable,

c) jeder Formkörper (11,12> sich an der ihm zugewandten Stirnseite der Hülse (13) derart abstützt, daß er eine radial gegen die erste Kupplungshälfte (5a) gerichtete Kraft erfährt.c) each shaped body (11, 12> is supported on the end face of the sleeve (13) facing it in such a way that it experiences a force directed radially against the first coupling half (5a).

2. Sicherheitskupplung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite der Hülse (13) Schrägflächen (13a,J zum Abstützen des Formkörpers (11, 12) aufweist2. Safety coupling according to claim 1. thereby characterized in that the end face of the sleeve (13) inclined surfaces (13a, J for supporting the shaped body (11, 12)

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitskupplung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen ArtThe invention relates to a safety coupling of the type described in the preamble of claim 1

Bei einer bekannten Kupplung dieser Art sind die Formkörper in radialen Bohrungen in der zweiten innen angeordneten Kupplungshälfte abgestützt. Die axial versetzte Stützfläche, auf die die Formkörper sich im entkuppelten Zustand abstützen, besteht aus einer Ringnut in einer konischen Fläche der ersten Kupplungshälfte. Wegen der radial wirkenden Federn ist es erforderlich, daß mehrere Formkörper mit Federn vorgesehen sind, damit die beiden Kupplungshälften nicht durch die Federn exzentrisch versetzt und damit verklemmt werden. Ferner ist von Nachteil, daß in der kegelig ausgebildeten Innenseite des ersten Kupplungsteils eine Nut als Stützfläche vorgesehen sein muß (US-PS 24 01 992).In a known coupling of this type, the shaped bodies are inside radial bores in the second arranged coupling half supported. The axially offset support surface on which the molded body is located Support decoupled state, consists of an annular groove in a conical surface of the first coupling half. Because of the radially acting springs, it is necessary that several molded bodies are provided with springs so that the two coupling halves are not offset eccentrically by the springs and thus jammed will. Another disadvantage is that in the conical inside of the first coupling part a groove must be provided as a support surface (US-PS 24 01 992).

Bei einer anderen Ähnlichen Sicherheitskupplung sind die in Ausnehmungen beider Kupplungshälften gehaltenen Formkörper ebenfalls an radial angeordneten Federn abgestützt. Auch hier muß zum Verhindern des Verklemmens eine symmetrische Anordnung mehrerer radial angeordneter Federn vorgesehen sein. Damit nach Erreichen des Nenndrehmomentes die zweite Kupplungshälfte gegenüber der ersten Kupplungshälfte axial verlagert wird, ist eine axial auf die erste Kupplungshälfte einwirkende Druckfeder vorgesehen. Ein zusätzlicher federnd abgestützter, in der zweiten Kupplungshälfte angeordneter Rastzahn verhindert ein selbsttätiges Wiedereinschalten der Kupplung. Auch diese Kupplung ist wegen der Vielzahl ihrer Bauelemente, insbesondere der Federn, im Aufbau recht aufwendig (US-PS 26 74 357).Another similar safety coupling is the molded bodies held in the recesses of both coupling halves also on radially arranged springs supported. Here too, a symmetrical arrangement of several must to prevent jamming be provided radially arranged springs. This means the second after reaching the nominal torque Coupling half is axially displaced relative to the first coupling half, one is axially on the first coupling half acting compression spring provided. An additional spring supported, in the second coupling half The arranged locking tooth prevents the clutch from being switched on again automatically. Even Because of the large number of its components, in particular the springs, this coupling is quite complex in structure (U.S. Patent 2,674,357).

The object of the invention is to provide a safety coupling S development of the type mentioned at the beginning

exakter Einstellung des Nenndrehmomentes einfacher im Aufbau ist und die mit Sicherheit verhindert, daß dieexact setting of the nominal torque is simpler in structure and which prevents with certainty that the

The clutch switches itself on again This task is performed with a safety clutch

ίο der im Anspruch 1 umschriebenen Art durch crie kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöstίο of the type described in claim 1 by crie characterizing Features of claim 1 solved

Im Anspruch 2 ist eine an sich bekannte Ausgestaltung gekennzeichnet (FR-PS 21 60096).
Bei der erfindungsgemäßen Sicherheitskupplung istIn claim 2 a configuration known per se is characterized (FR-PS 21 60096).
In the safety coupling according to the invention

I^ unabhängig von der Zahl der Formkörper nur eine einzige Feder vorgesehen. Obgleich die Stützfläche ausnehmungsfrei ist (keine Ringnut), kann sich die Kupplung nicht selbsttätig wieder einschalten, weil die Federn die beiden axial verschobenen KupplungshälftenI ^ only one regardless of the number of moldings only spring provided. Although the support surface is free of recesses (no ring groove), the clutch cannot switch itself on again because the springs the two axially displaced coupling halves

ao im axial verschobenen Zustand hält Sofern mehrere Formkörper vorgesehen sind, kann das Nenndrehmonent exakt und schnei! für alle Formkörper auf den gleichen Wert dadurch eingestellt werden, daß die Vorspannung der einzigen Feder eingestellt wird Durchao holds in the axially displaced state If several molded bodies are provided, the nominal torque exact and snow! for all moldings on the the same value can be set by adjusting the preload of the single spring

2j einfache rückläufige Relativbewegung der beiden Kupplungshälften gegen die Kraft der Feder läßt sich die Kupplung schnell wieder einschaJten. Wegen des exakt einstellbaren .Jenndrehmomentes und wegen der vollständigen Entkupplung nach Überschreiten des Drehmomentes eignet sich die erfindungsgemäße Sicherheitskupplung insbesondere für Schraubautomaten. Über den Grad der Neigung der Flanken der Ausnehmungen, aus denen der Formkörper ausrastet kann das Drehmoment zusätzlich beeinflußt werden, aber auch ein sanftes Ausrasten erreicht werden.2j simple retrograde relative movement of the two Coupling halves against the force of the spring, the coupling can be switched on again quickly. Because of the precisely adjustable nominal torque and because of the complete decoupling after exceeding the Torque, the safety clutch according to the invention is particularly suitable for automatic screwdrivers. About the degree of inclination of the flanks of the recesses from which the molded body can disengage the torque can also be influenced, but a gentle disengagement can also be achieved.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt
Fig.) die Kupplung bei formschlüssig miteinander verbundenen Kupplungshälften im ..rialschnitt,In the following the invention is explained in more detail with reference to a drawing showing an embodiment. In detail shows
Fig.) The coupling with coupling halves connected to one another in a form-fitting manner in a radial section,

Fig.2 die Kupplung bei entkuppelten Kupplungshälften im Querschnitt durch die Formkörper. 2 shows the coupling with uncoupled coupling halves in a cross section through the molded body.

Die Kupplung 1 ist über Kugellager Z 3 in einem Gehäuse 4 drehbar, aber axial unverschieblich, gelagert Die beiden Kupplungshälften 5a, Sb und 6 sind koaxial ineinander gelagert. Die beiden Teile 5a, 5b der ersten außen angeordneten Kupplungshälfte sind axial hintereinander angeordnet und ineinandergesteckt wobei sie durch einen Stift 7 drehfest und axial unverschieblichThe clutch 1 can be rotated in a housing 4 via ball bearings Z 3, but is axially immovable. The two clutch halves 5a, Sb and 6 are mounted coaxially one inside the other. The two parts 5a, 5b of the first coupling half arranged on the outside are arranged axially one behind the other and plugged into one another, whereby by means of a pin 7 they are non-rotatable and axially immovable

so miteinander verbunden sind. Der obere Teil Sb der ersten Kupplungshälfte trägt für einen Antriebskeilriemen 8 eine äußere Nut 9.so connected. The upper part Sb of the first coupling half carries an outer groove 9 for a drive V-belt 8.

In der ersten Kupplungshälfte 5a, 5b ist drehbar und beschränkt axial verschiebbar die zweite Kupplungshälfte 6 geführt Die zweite Kupplungshälfte 6 weist im oberen Bereich einen KaHg 10 auf. der zwei Kugeln 11. 12 aufnimmt Diese Kugeln stützen sich zur Kupplungsmitte hin am unteren Rand eines im oberen Bereich der zweiten Kupplungshälfte 6 geführten hülsenförmigen Druckelements 13 ab, das von einer Feder 14, die sich an einer axial verstellbaren Schraube 15 abstützt gegen die Kugeln 11, 12 druckbeaufschlagt ist Auf diese Weise wird auf die Kugeln 11, 12 eine radial nach außen gerichtete Kraft ausgeübt Durch diese Kraft werden die Kugeln U, 12 in Ausnehmungen 16, 17 gehalten, die jeweils als Halbschalen ausgebildet sind und sich über den unteren Innenrand des Teils 5b der ersten Kupplungshälfte verteilen.In the first coupling half 5a, 5b , the second coupling half 6 is rotatably and axially displaceably guided to a limited extent. The second coupling half 6 has a KaHg 10 in the upper area. the two balls 11. 12 These balls are supported towards the center of the coupling on the lower edge of a sleeve-shaped pressure element 13 guided in the upper area of the second coupling half 6, which is supported by a spring 14, which is supported on an axially adjustable screw 15 against the balls 11 , 12 is pressurized In this way, a radially outwardly directed force is exerted on the balls 11, 12 Distribute part 5b of the first coupling half.

An die Ausnehmungen 16,17 schließt sich in axialer Richtung eine Stutzflache 18 an, die von dem oberen Innenrand des unteren Teils 5a der ersten Kupplungshälfte gebildet wird. Die die haJbschaligen Ausnehmungen 16,17 voneinander trennenden Stege 19,20 gehen mit ihren Scheiteln stufenlos in die Stützfläche 18 Ober.The recesses 16, 17 are axially closed Direction of a support surface 18 which is formed by the upper inner edge of the lower part 5a of the first coupling half. The half-shell recesses 16, 17 separating webs 19, 20 go with their apices steplessly into the support surface 18 upper.

Durch die hohle erste Kupplungshälfte 5a, 5b, die zweite hohle Kupplungshälfte 6, das hohle Druckelement 13 und die hohle Schraube 15 erstreckt sich eine Spindel 21 einss Schraubdrehers 22. Im Bereich der zweiten Kupplungshälfte 6 weist die Spindel 21 eine axiale Nut 23 auf, in die die zweite Kupplungshälfte 6 mit einer Feder 24 eingreift Auf diese Weise ist die Spindel 21 drehfest, aber axial verschiebiich gegenüber der zweiten Kupplungshälfte 6.A spindle 21 of a screwdriver 22 extends through the hollow first coupling half 5a, 5b, the second hollow coupling half 6, the hollow pressure element 13 and the hollow screw 15 which engages the second coupling half 6 with a spring 24. In this way, the spindle 21 is non-rotatable but axially displaceable with respect to the second coupling half 6.

Die Funktion der Kupplung ist folgende: In der in F i g. 1 dargestellten Stellung werden die durch den Käfig 10 in Umfangsrichtung festgehaltenen Kugeln 11, 12 in ihrer äußersten radialen Lage, das ist in den Ausnehmungen 16, 17 des Teils 5b der ersten Kupplungshälfte Sa, 5b, gehalten, so daß das Teil 5b der ersten Kupplungshälfte Sa, Sb mit der zweiten Kupplungshälfte 6 durch Formschluß drehftst verbunden ist Die zweite Kupplungshälfte 6 ist über die Feder-Nut-Verbindung 23, 24 mit der Spindel 21 verbunden. Wenn die erste Kupplungshälfte Sa, 5b durch den Keilriemenantrieb 8 in Drehung versetzt wird, wird das aufgebrachte Drehmoment demnach auf das Werkzeug 22 übertragen. Das maxima! übertragbare Drehmoment hängt dabei von der eingestellten axialen Kraft der Druckfeder 14 und von der Neigung der Flanken der Ausnehmungen 16, 17 ab. Sobald das maximale Drehmoment erreicht wird, bewegen sich die Kugeln 11, 12 unter Abstützung an den Flanken der Ausnehmungen 16,17 radial zur Kupplungsachse, bis sie auf den Scheitel 19, 20 gelangen. Dabei wird unter Zusammendrücken der Feder 14 das Druckelement 13 nach oben verschoben. Sobald die Kugeln U, 12 genügend weit aus den Ausnehmungen 16,17 verlagert sind, in der Regel sobald sie auf den Scheitel £9, 20 gelangen, drückt die Feder 14 über das Druckelement 13 die zweite Kupplungshälfte 6 in Richtung des Teils 5a der ersten Kupplungshälfte 5a, 5b, so daß die Kugeln 11, 12 auf die Stützfläche 18 gelangen. In dieser in Fig.2 dargestellten Lage ist die formschlüssige Verbindung zwischen den beiden KuppIungshWten 5a, 5b und 6 aufgehoben, so daß nicht langer ein Drehmoment übertragen werden kann. Die zweite Kupplungshälfte 6 bleibt so lange frei drehbar in der ernten Kupplungshälfte 5a, Sb, bis z. B. durch Axialverscmebung der mit einer Schulter an die untere Stirnfläche der zweiten Kupplungshälfte 6 anschlagenden Spindel 21 die zweite Kupplungshälfte 6 nach oben so weit verschoben wird, daß die Kugeln wieder in den Bereich der Ausnehmungen Ιο, 17 gelangen.The function of the clutch is as follows: In the FIG. 1, the balls 11, 12 held in the circumferential direction by the cage 10 are held in their outermost radial position, that is in the recesses 16, 17 of the part 5b of the first coupling half Sa, 5b , so that the part 5b of the first coupling half Sa, Sb is rotatably connected to the second coupling half 6 by positive locking. The second coupling half 6 is connected to the spindle 21 via the tongue and groove connection 23, 24. When the first coupling half Sa, 5b is set in rotation by the V-belt drive 8, the applied torque is accordingly transmitted to the tool 22. The maxima! The transmittable torque depends on the set axial force of the compression spring 14 and on the inclination of the flanks of the recesses 16, 17. As soon as the maximum torque is reached, the balls 11, 12 move radially to the coupling axis with support on the flanks of the recesses 16, 17 until they reach the apex 19, 20. In this case, the pressure element 13 is pushed upwards while the spring 14 is compressed. As soon as the balls U, 12 are moved sufficiently far out of the recesses 16, 17, usually as soon as they reach the apex £ 9, 20, the spring 14 presses the second coupling half 6 via the pressure element 13 in the direction of the part 5a of the first Coupling halves 5a, 5b, so that the balls 11, 12 reach the support surface 18. In this position shown in Figure 2, the positive connection between the two KuppIungshWten 5a, 5b and 6 is canceled, so that a torque can no longer be transmitted. The second coupling half 6 remains freely rotatable in the harvest coupling half 5a, Sb until z. B. by Axialverscmebung the abutting with a shoulder on the lower end face of the second coupling half spindle 21, the second coupling half 6 is moved up so far that the balls get back into the area of the recesses Ιο, 17.

1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Safety coupling for transferring a Torque, especially for automatic screwdrivers, with concentrically arranged one inside the other Coupling halves, through at least one torque-transmitting, with the force of a Spring-loaded molded bodies arranged in recesses are coupled to one another, wherein the one from the recess of the first coupling half in the radial direction to the second Coupling half to be displaced molded body together with the second coupling half for uncoupling is axially displaceable except for an axially offset support surface and the spring is arranged so that it serves both to act on the molded body and for axial displacement, thereby marked that