DE2709946A1 - Stellantrieb fuer ein schneidwerkzeug, presswerkzeug oder dergleichen - Google Patents
Stellantrieb fuer ein schneidwerkzeug, presswerkzeug oder dergleichenInfo
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- Y10T74/19684—Motor and gearing
Description
27U9946 5
N M - 25
Novopress Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Pressen und Presswerkzeuge Scheurenstr. 5
Mooo Düsseldorf 1
Pressen und Presswerkzeuge Scheurenstr. 5
Mooo Düsseldorf 1
Stellantrieb für ein Schneidwerkzeug, Preßwerkzenp;
oder dergleichen
Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb für ein Schneidwerkzeug,
Preßwerkzeug oder dergleichen, insbesondere in einem tragbaren Handwerkzeug, mit in einem Gehäuse angeordnetem
Elektromotor und einer von diesem angetriebenen Spindel, deren verschieblicher Teil das am Gehäuse gehaltene
Werkzeug betätigt.
Bei derartigen Antrieben wird die Drehbewegung des Motors in eine lineare Bewegung der Spindel umgesetzt, um entsprechend
ausgebildete Werkzeuge zu betätigen. Bekannt ist ein Stellantrieb der eingangs beschriebenen Art,bei dem
der Motor eine Hohlwelle aufweist, innerhalb derer die Spindel angeordnet ist. Durch Ein- und Ausschalten des
Motors läßt sich die Längsbewegung der Spindel dosieren. Der Rücklauf der Spindel erfolgt durch Umsteuern des Motors.
Dabei ergeben sich allerdings verschiedene Nachteile.
Der Motor läuft nur, solange die Spindel bewegt wird. Das
heißt, er läuft nur dann, wenn Arbeitsleistung gefordert
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wird, und beim Rückzug der Spindel. Er läuft also kaum im Leerlauf. Deswegen findet die bei kleinen Motoren übliche Kühlung
Lüfter
durch / während des Leerlaufes nicht statt. Dadurch kann bei Dauerbetrieb oder bei schnell intermittierendem Gebrauch des betreffenden Antriebs eine Überlastung des Motors eintreten, wenn er nicht entsprechend groß dimensioniert ist. Große Motore sind aber insbesondere bei tragbaren Handwerkzeugen wegen ihres großen Gewichtes und der damit verbundenen unbequemen Handhabung unerwünscht.
durch / während des Leerlaufes nicht statt. Dadurch kann bei Dauerbetrieb oder bei schnell intermittierendem Gebrauch des betreffenden Antriebs eine Überlastung des Motors eintreten, wenn er nicht entsprechend groß dimensioniert ist. Große Motore sind aber insbesondere bei tragbaren Handwerkzeugen wegen ihres großen Gewichtes und der damit verbundenen unbequemen Handhabung unerwünscht.
Hinzu kommt, daß der Motor bei jedem Anlauf den hohen Anlaufstrom aufnimmt und während der Anlaufzeit mit sehr geringem
Wirkungsgrad arbeitet. Das ist insbesondere dann unangenehm, wenn der Motor anläuft und gleichzeitig die volle
Arbeitsleistung des Werkzeuges benötigt wird, wenn also z.B. beim Schneiden oder Pressen ohne vorangehenden Leerhub sofort
die volle Arbeitsleistung verlangt wird. Im übrigen gibt es Arbeitsvorgängej insbesondere beim Pressen, bei denen sofort
die volle Arbeitsleistung gefordert wird.
Zum Rücklauf der Spindel muß der Motor umgesteuert werden. Soll der Rücklauf unmittelbar im Anschluß an den Arbeitshub
stattfinden, dann müssen zunächst die bewegten Teile, insbesondere die relativ schwere Motormasse, abgebremst werden,
bevor der Rücklauf eingeleitet werden kann. Das erfordert Zeit. Um die Zeit für das Abbremsen und Umsteuern zu verkürzen,
könnte man zwar elektrische oder mechanische Bremsen anordnen, die aber zusätzliche Energie benötigen oder vernichten,
für deren Zufuhr bzw. Abfuhr gesorgt werden muß.
Schließlich ist es mit dem bekannten Stellantrieb auch
schwierig,die jeweils benötigte Arbeitsleistung einzustellen
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und insbesondere reproduzierbar einzustellein.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stellantrieb insbesondere für ein tragbares Handwerkzeug anzugeben, der bei geringem
Gewicht eine schnelle Folge von Arbeitsschritten und eine genaue Einstellung der jeweils benötigten Arbeitsleistung
am Werkzeug ermöglicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen Motor und Spindel eine Betriebskupplung geschaltet ist und daß der
verschiebliche Teil der Spindel an einer der Werkzeugbetätigung entgegenwirkenden Feder abgestützt ist.
Unter Betriebskupplung wird eine Kupplung verstanden, die nur bei Betätigung des Werkzeuges die Motorleistung auf die
Spindel bzw. auf das Werkzeug überträgt. Die Kupplung kann bei laufendem Motor eingerückt werden, so daß AnlaufSchwierigkeiten
des Motors überwunden werden und die volle Arbeitsleistung des Motors sofort auf das Werkzeug übertragen werden
kann. Die Kupplung kann jederzeit, z.B. während des betreffenden Arbeitsschrittes oder nach dem Arbeitsschritt geöffnet
werden, ohne daß ein Nachlauf der Werkzeuge stattfindet Wenn die Kupplung geöffnet worden ist, erfolgt der Rücklauf
der nicht selbsthemmenden Spindel unter der Wirkung der Feder schnell und ohne Zeitverlust. Ein Umsteuern des Motors ist
nicht erforderlich, um Werkzeug und Spindel in die betreffende Ruhestellung zurückzubringen. Nichtsdestoweniger kann ein
umsteuerbarer Motor vorgesehen werden. Ferner kann der Motor ein Schwungrad aufweisen, so daß mit dem dadurch vergrößerten
Schwungmoment Lastspitzen leichter überwunden werden können.
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Damit sind zwei Betriebsarten möglich:
a) Motor und Kupplung werden etwa gleichzeitig eingeschaltet. Nach Abschaltung der Kupplung läuft der
Motor leer aus. Bei hoher Taktfrequenz kommt der Motor aber nicht zum Stillstand, so daß weiterhin
Kühlung erfolgt und der Anlaufstrom beim nächsten Einschalten geringer ist.
b) Der Motor läuft ständig, nur die Kupplung wird geschaltet. Der Motor wird ständig gekühlt. Wenn ein
Schwungrad vorhanden ist, genügt ein Motor mit einer verhältnismäßig geringen Dauerleistung.
Die Verhältnisse können noch dadurch günstiger gestaltet werden, daß zwischen Motor und Spindel ein Untersetzungsgetriebe
geschaltet ist. Das erleichtert die Auswahl des Motors
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und führt ggf. zu einer Verringerung des Gesamtgewichtes. Ferner ergeben sich dadurch weitere Möglichkeiten für die
Anordnung und Ausbildung der Kupplung. Ordnet man die Kupplung näher an der Spindel als am Motor an, dann muß die Kupplung
zwar größere Drehmomente übertragen und es sind größere Kupplungskräfte zum Schließen der Kupplung erforderlich,
dafür erfolgt aber der Rücklauf der Spindel bei geöffneter Kupplung schneller, weil nur verhältnismäßig kleine oder gar
keine Getriebemassen bewegt werden müssen. Dementsprechend kann der Rückzug der Spindel mit Hilfe einer verhältnismäßig
schwachen Feder erfolgen. Außerdem hat man die Möglichkeit, die Betätigung des Werkzeuges praktisch unmittelbar zu unterbrechen.
Das ist nioht nur wichtig als Vorsorge gegen Unfallgefahr, sondern wird auch bei sehr vielen Arbeitsvorgängen
verlangt, bei denen die Arbeit an einer bestimmten Stelle unterbrochen werden soll. Durch öffnen der Kupplung kann der
betreffende Arbeitsvorgang äußerst präzise unterbrochen oder beendet werden.
Ordnet man die Kupplung näher zum Motor hin an, dann kann auch mit einer Fliehkraftkupplung gearbeitet werden, die
einrückt und die Werkzeuge betätigt, sobald der Motor eine ausreichend "hohe Drehzahl erreicht hat. Nach getaner Arbeit
wird der Motor abgeschaltet und bei Unterschreiten einer bestimmten Drehzahl fällt die Kupplung ab. Die Kühlung des
Motors reicht im allgemeinen aus, auch wenn der Motor nicht ständig läuft.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß die Kupplung auf einer Getriebestufe des Untersetzungsgetriebes angeordnet ist. Dadurch sind einerseits
am Ende der Werkzeugbetätigung verhältnismäß geringe
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Getriebemassen abzubremsen und beim Rückzug der Spindel
mitzunehmen, während andererseits die Kupplung zur Übertragung nur verhältnismäßig geringer Drehmomente ausgelegt
zu werden braucht. Dann läßt sich die Kupplung wenigstens in einigen Fällen auch so auslegen, daß die
Betätigungskräfte zum öffnen und Schließen noch von Hand aufgebracht werden können.
Handelt es sich jedoch um Handwerkszeuge mit größeren
Leistungen, dann sollte die Kupplung eine Servoantrieb aufweisen. Insbesondere kann die Servoleistung aus der
vom Motor abgegebenen und auf das Werkzeug übertragenen Arbeitsleistung abgeleitet werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die diese
Voraussetzungen erfüllt, ist dadurch gekennzeichnet, daß
eine Kupplungshälfte frei drehbar und die andere Kupplungshälfte drehfest auf einer Welle des Getriebes gelagert
ist, wobei die drehbar gelagerte Kupplungshälfte und die Welle relativ zueinander längsverschieblich sind und die
dem verschieblichen Element zugeordnete Getriebestufe eine Schrägverzahnung aufweist. Dabei können die Kupplungshälften über eine Feder gegeneinander abgestützt sein,
während am verschieblichen Element ein von der Gehäuseaußenseite betätigbares Gestänge angreift. Unter Ausnutzung des
dann vorhandenen axialen Spiels kann der Motor auch unter Last ^beschältet werden.
Eine solche Servokupplung erfordert eine wesentlich geringere Bedienungskraft. Es muß nämlich zum Schließen der Kupplung
lediglich die Federkraft zwischen den beiden Kupplungshälften überwunden werden. Wenn die Kupplung derart geschlossen
ist, wird das Drehmoment vom Motor auf die mit
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der die eine Kupplungshälfte tragenden Welle übertragen. Da die zugeordnete Getriebestufe eine Schrägverzahnung
aufweist, ergibt sich eine Axialkraft in der längsverschieblichen Welle, die die beiden Kupplungshälften
stärker und entsprechend dem jeweils übertragenen Drehmoment zusammenpreßt. Günstig ist dabei eine Schrägverzahnung,
die noch nicht eine Selbsthemmung der betreffenden Getriebestufe bewirkt, z.B. eine Schrägverzahnung
von ca. 4 5
Man kann diese Kupplung mit Servoantrieb allerdings nur mit erheblichem Kraftaufwand öffnen. In der Regel muß
zunächst der Motor ausgeschaltet werden, so daß die übertragene Leistung bzw. das übertragene Drehmoment absinkt.
Zum Beschleunigen des öffnens der Kupplung und zur Verkürzung des Nachlaufes, der stattfindet, solange die
Kupplung eingerückt ist, kann man, anstatt den Motor abzuschalten, seine Drehrichtung ändern.Das Umsteuern des
Motors kann unter Umständen sogar notwendig sein, um die Kupplung überhaupt zu öffnen. Wenn z.B. das Handwerkzeug
als Presse verwendet wird und eine hohe Preßkraft erreicht wird,würde trotz Stillsetzen des Motors die Kupplung
immer noch eine Kraft übertragen, unter der sie nicht auslöst. Dann kann das Auslösen der Kupplung durch Umsteuern
des Motors bewirkt werden. Es sei denn, daß die Änderung der Drehrichtung des ausgeschalteten Motors durch die an
den Werkzeugen wirkende Gegenkraft erfolgt.
Diese Probleme können aber dadurch überwunden werden, daß dem verschieblichen Teil der Spindel ein Endanschlag zugeordnet
ist, der mit dem Gestänge verbunden ist. Dieser
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Endanschlag, der z.B. an einer Stange befestigt sein kann, die durch die als Hohlspindel ausgebildete Spinde] geführt
und gelenkig mit dem Gestänge verbunden ist, wird am Ende des Arbeitshubes von der Spindel erfaßt und ein
kurzes Stück mitgenommen, wobei er gleichzeitig das Gestänge
mitnimmt und dadurch die Kupplung ausrückt. Dann wird keine Leistung mehr vom Motor auf die Spindel übertragen
und die Spindel steht ausschließlich unter der Wirkung ihrer Feder, die sie unmittelbar wieder in die
Ruhelage bringt. Im allgemeinen wird man den Endanschlag so einstellen, daß nur eine bestimmte Werkzeiigbewegung
möglich ist, so daß z.B. die Messer eines Schneidwerkzeuges nur einen bestimmten Weg zurücklegen, der eine gegenseitige
Beschädigung ausschließt.
Eine andere Möglichkeit, die im vorangehenden aufgezeigten Probleme einer rechtzeitigen Beendigung des Arbeitshubes
zu begegnen, besteht darin, eine Kupplung mit lastabhängiger
Abschaltung zu verwenden. Die Kupplung öffnet, wenn eine
bestimmte Arbeitskraft überschritten wird. Durch das öffnen d«r Kupplung wird sofort der Röckhub der Spindel unter* der
Wirkung der Feder eingeleitet. Die Kupplung mit lastabhängiger
Abschaltung kann eine völlig getrennte Kupplung sein, die an beliebiger Stelle im oder vor dem Untersetzungsgetriebe angeordnet
wird.
Es ist aber auch möglich,die Lastabschaltung als Teil
der Betriebskupplung auszubilden, insbesondere wenn eine Kupplungshälfte zwischen Anschlägen längsverschieblich auf
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einer ebenfalls längsverschieblichen Welle gelagert ist,
deren zugeordnete Getriebestufe eine Schrägverzahnung aufweist,
wobei ein Anschlag aus einem auf der Welle befestigten Zahnkranz besteht, der während des Betriebes
mit seiner Stirnseite gegen die Stirnseite einer zugeordneten Innenverzahnung der Kupplungshälfte bei zueinander
versetzten Zähnen von Zahnkranz und Innenverzahnung anliegt und der bei Oberlast unter der Wirkung einer von
der Schrägverzahnung übertragenen Axialkraft sowie nach Aufhebung der Zahnversetzung unter der Wirkung eines von
der Schrägverzahnung übertragenen Drehmomentes, das die
zwischen Drehanschlägen drehbar auf der Welle angeordnete Kupplungshälfte gegen die Wirkung einer zwischen Welle
und Kupplungshälfte geschalteten Feder verdreht, in die Innenverzahnung eingreift. Dadurch werden bei der eingestellten
Kraft die beiden Kupplungshälften im Ergebnis auseinandergezogen, ohne daß es einer Kupplungsbetätigung von außen bedarf.
Erst wenn der Betätigungshebel bzw. das zugeordnete Gestänge
der Betriebskupplung im Sinne des Öffnens der Kupplung losgelassen wird, wird die Oberlastauslösung wieder rückgängig
gemacht und die Kupplung arbeitet wieder als Betriebskupplung.
Sowohl die Betriebskupplung mit lastabhängiger Abschaltung als
auch die Ausführungsform, bei der die Betriebskupplung über den mit der Spindel zusammenwirkenden Endanschlag ausgelöst
wird, ermöglichen eine sehr genaue und reproduzierbare Einstellung der jeweils übertragenen Arbeitskraft bzw.
des jeweils gewünschten Werkseugweges. Alle diese Einrichtungen
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lassen sich raumsparend in einem tragbaren Handwerkszeug
unterbringen, dessen Grundbestandteile z.B. Gehäuse und Motor einer handelsüblichen Bohrmaschine sein können.
Auch der Spindelmechanismus sowie ggf. der zugeordnete
Endanschlag können raumsparend untergebracht werden, wenn die mit Außengewinde versehene Spindel mit der letzten
Getriebestufe verbunden ist, wobei die Spindelniutter
drehfest und längsverschieblich im Gehäuse geführt sowie auf einer ebenfalls drehfest und längsverschieblich im
Gehäuse geführten Hülse mit Werkzeuganschluß abgestützt oder mit dieser verbunden ist und wobei die Hülse auf
der zwischen ihr und dem Gehäuse angeordnete Feder abgestützt
ist.
Im folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele
der Erfindung erläutert; es zeigen:
Fig. 1 in scheraatischer Darstellung einen Längsschnitt
durch einen tragbares Handwerkszeug zum Pressen, Schneiden oder dergleichen (in Teilfiguren la und ItO,
Fig. 2 einen Schnitt in Richtung II-II durch den Gegenstand
nach Fig. 1,
Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1 (in Teilfiguren 3a und 3b).
Das in Fig. 1 dargestellte tragbare Handwerkzeug ist zur Ausführung von Preßarbeiten bestimmt. Es besteht in seinem
grundsätzlichen Aufbau aus einem Motorgehäuse 1 mit Motor'
einer handelsüblichen Bohrmaschine, dessen Abti'ieb:;ii t zel 2
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in ein Zahnrad 3 eines Untersetzungsgetriebes 1I eingreift.
Der Ausgang des Untersetzungsgetriebes 4 wird von einer
Spindel 5 mit Außengewinde gebildet, die in einem an das Motorgehäuse 1 mit Schrauben 6 angeflanschten Gehäuseteil 7
untergebracht ist und auf der eine im Gehäuseteil 7 drehfest aber längsverschieblich geführte Spindelmutter 8 angeordnet
ist. Die Spindelmutter 8 stützt sich an einer Schulter 9 einer ebenfalls im Gehäuseteil 7 drehfest und
längsverschieblich geführten Hülse Io ab, die einen Außenflansch
11 aufweist, zwischen dem und einer Schulter 12 des Gehäuseteils 7 eine die Hülse Io umgebende Druckfeder
innerhalb des Gehäuseteils 7 angeordnet ist.
An das freie Ende 14 der Hülse Io ist mit einer Spannhülsen-Verbindung
IS ein in einem zylindrischen Gehäuseabschnitt geführter Kolbenkopf 17 angeschlossen, der zwei in Schlitze
des Gehäuseabschnittes 17 ragende Rollen 18,19 trägt.
Am Ende des Gehäuseabschnitts 16 befindet sich ein Preßwerkzeug 2o mit zwei jeweils schwenkbar gelagerten doppelarmigen
Preßhebeln 21 (von denen nur einer dargestellt ist), deren in die Schlitze des Gehäuseabschnittes 16 ragende Arme 22
bei Betätigung der Spindel von den Rollen 18 bzw. 19 erfaßt und auseinandergedrückt werden, so daß die an den anderen
Armen 23 der Preßhebel 21 befindlichen Werkzeuge 24 zusammengepreßt werden.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Untersetzungsgetriebe 4 eine allgemein mit 25 bezeichnete
Kupplung mit Überlastsicherung auf. Das mit dem Abtriebs-
ritzßl 2 des Motors kämmende Zahnrad 3 weist einen Innenkonus
aux
26/und bildet damit eine Kupplungshälfte der Kupplung 25.
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Im übrigen ist das Zahnrad 3 frei drehbar auf einer Vorgolegewelle
27 gelagert, die auch die andere Kupplungshälfte 28 trägt. Die Vorgelegewelle 27 ist axial verschieblich im
Gehäuseteil 7 gelagert und trägt auf der Seite der Kupplungshälf te 28 eine Schrägverzahnung 29, die mit einem axial
unverschieblich im Gehäuseteil 7 gelagerten Zahnrad 3o in Eingriff steht, das seinerseits fest mit der Spindel 5
verbunden ist.
Auf der dem Zahnrad 3 zugeordneten Seite endet die Vorgelegewelle 27 in einem Zapfen 31 mit Widerlager 32, an
dem ein Gestänge 33 angreift, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel
als Zuggestänge ausgebildet ist und vor dem Motorschalter 34 am Motorgehäuse 1 mit einer Abbiegung
35 endet.Die Vorgelegewelle 27 stützt sich nach links (Fig.Ib)
über ein Kugellager 55 am Gehäuse ab.
Durch Betätigen des Gestänges 33 bzw. durch Zug an der Abbiegung 35 wird der Motorschalter 34 betätigt, der Motor
in Gang gesetzt und gleichzeitig die Vorgelegewelle 27 mit der Kupplungshälfte 28 gegen die Wirkung einer zwischen
den beiden Kupplungshälften 28 und 3 angeordneten und über ein Kugellager 56 an der Kupplungshälfte
28 abgestützten Feder 36
soweit in Richtung auf das Motorgehäuse 1 verschoben, daß die Kupplungshälfte 28 in den InnenJconus 26 des Zahnrades
3 eingreift und damit die Kupplung schließt. Entsprechend der über das Kupplungsgestänge 33 übertragenen Kupplungskopf
t kann jetzt die Motorleistung über das Untersetzungsgetriebe
U auf die Spindel 5 und die Werkzeuge IH übertragen
werden. Die derart zur Verfügung stehende Kupplungskraft
reicht in jedem Fall aus, um den Kolbenkopf 17 soweit in Richtung auf die Preßwerkzeuge 24 zu verschieben, bis die
Rollen 18,13 die Arme 22 des Preßwerkzeugs 2o erfassen.
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Zur Betätigung der Preßwerkzeuge ist eine größere Arbeitsleistung erforderlich, die aber von der Kupplung 25 deswegen
übertragen wird, weil von der Schrägverzahnung 29 der Vorgelegewelle 27 eine AxialkraFt in die Vorgelegewelle
2 7 eingeleitet wird, die den Anpreßdruck der Kupplungshälften entsprechend der jeweils übertragenen Leistung
erhöht. Solange die übertragene Leistung verhältnismäßig gering bleibt, kann die Kupplung durch entsprechende Betätigung
des Gestänges 3 3 wieder geöffnet werden. Dadurch kann unter Ausnutzung der axialen Verschieblichkeit
zwischen Vorgelegewelle 27 und Zahnrad 3 ein eingeleiteter
Arbeitsvorgang vor Erreichen der maximalen Antriebskraft unterbrochen werden. Innerhalb bestimmter Grenzen läßt sich
auch ein Schleifen der Kupplung erreichen. Das ist vorteilhaft z.B. beim Ansetzen und Ausrichten des Handwerkszeugs.
Um eine bestimmte Kraft am Werkzeug zu erreichen, besitzt die
Kupplung 25 eine lastabhängige Abschaltung.Dazu ist auf der Vorgelegewelle
27 ein Zahnkranz 37 (Fig. 2) befestigt und weist die Kupplungshälfte 28 eine zugeordnete Innenverzahnung
38 auf. Die Kupplungshälfte 28 wird mit einer daran befestigten Hülse 39, die den Zahnkranz 37 umgibt,
auf der Vorgelegewelle 27 gehalten. Die endseitig geschlossene Hülse 39 läßt ein bestimmtes axiales Spiel
zwischen der Kupplungshälfte 28 und der Vorgelegewelle zu, wobei die Endanschläge jeweils von den Stirnseiten des
Zahnkranzes einerseits und dem Ende der Hülse 39 bzw. der Stirnseite der Innenverzahnung 38 gebildet werden.
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Die Kupplungshälfte 28 ist gegenüber der Vorgelegewelle
auch zwischen Anschlägen drehbar. Dazu weist die Hülse wenigstens eine sich in Umfangsriohtung erstreckende Ausnehmung
auf, durch die ein an der Vorgelegewelle 27 gehaltener Stift Ho ragt, an dessen Ende eine Zugfeder Ul
gehalten ist^ deren anderes Ende an der Kupplungshälfte
bzw. an der Hülse 3*3 festgelegt ist.
Wie sich aus den Figuren 1 und 2 ergibt, arbeitet die Kupplung 25 solange als Betriebskupplung, wie der Zahnkranz
37 mit gegen die Innenverzahnung 38 versetzten Zähnen an der Stirnseite der Innenverzahnung 38 bzw.
der Kupplungshälfte 28 anliegt. Tritt Überlast auf, so wird unter der Wirkung der von der Schrägverzahnung
29 übertragenen Axialkraft sowie nach Aufhebung der Zahnversetzung unter der Wirkung eines von der Schrägverzahnung
übertragenen Drehmomentes die Kupplungshälfte 28 gegenüber der Vorgelegewelle 27 soweit verdreht,daß der
Zahnkranz 37 in die Innenverzahnung eingreifen kann. Damit tritt auch eine relative Axialverschiebung zwischen Kupplungshälfte 28 und Vorgelegewelle 27 ein, die im Ergebnis die
Kupplung 25 öffnet. Dabei stützt sich die Vorgelegewelle mit der Hülse 39 über das Kugellager 56 am Zahnrad 3 ab.
Die Anpreßkraft am Konus der Kupplung sinkt auf Null und die belastete Spindel entspannt sich durch Rückdrehung. Es
versteht sich, daß die lastabhängige Abschaltung durch Dimensionierung der zwischen Vorgelegewelle 27 und Kupplungshäfte
28 geschalteten Feder 41 eingestellt werden kann.
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Wird die Kupplung 2 5 entweder durch Ansprechen der lastabhängigen
Abschaltung oder nach Beendigung des Arbeitsvorganges,
z.B. bei Verwendung eines Schneidwerkzeuges nach dem Schneiden und durch Loslassen des Gestänges 33 geöffnet,
dann steht die Hülse Io der Spindel unter der Wirkung der beim Arbeitshub gespannten Druckfeder 13. Durch den Federdruck
wird die Hülse Io und mit ihr die Spindelmutter 8 ·η Richtung
auf das Zahnrad 3o verschoben,bis die Spindelmutter 8 gegen einen Anschlag 42 trifft. Gleichzeitig werden das Zahnrad 3o,
die Vorgelegewelle 2 7 und die Kupplungshälfte 28 zurückgedreht. Die Wirkung der Feder 13 setzt ein, sobald das Untersetzungsgetriebe
4 keine große Leistung an die Spindel 5 mehr abgibt.
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aer
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile. Das dargestellte
Handwerkzeug ist zum Anbringen eines im einzelnen nicht dargestellten Schneidwerkzeuges eingerichtet und
besitzt dazu am Gehäuseteil 7 fest Widerlager 42, 43 sowie am Ende IU der Hülse Io ein mit der Hülse Io bewegliches
Widerlager 44.
Die Kupplung 25 ist auf derselben Getriebestufe des Untersetzungsgetriebes
4 angeordnet wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Jedoch fehlt eine Oberlastsicherung. Die
Kupplungshälfte 28 ist fest mit der im Gehäuseteil 7 verschieblich gelagerten Vorgelegewelle 27 verbunden.
Eine unterhalb der Vorgelegewelle 27 bei 4 5 schwenkbar gelagerte Gabel 46 umgreift die Vorgelegewelle 27 und
stützt sich mit einem Kugellager 47 einerseits an der Rückseite der Kupplungshälfte 28 und andererseits an
einer Schulter 49 der Vorgelegewelle 27 ab. Oberhalb der Vorgelegewelle 27 wird die Gabel gelenkig an einem Zapfen
5o gehalten, der axial verschieblich im Gehäuseteil 7 gelagert ist. An dem Motorgehäuse 1 zugewandten Ende 51 des
Zapfens 5o greift das Gestänge 33 an, das aus dem Gehäuse herausgeführt ist und zur Betätigung der Kupplung 2 5
dient. Man erkennt, daß durch Zug am Gestänge 33 in Richtung auf das Motorgehäuse 1 die Gabel 46 so verschwenkt
wird, daß die beiden Kupplungshälften gegen die Wirkung der zwischengeschalteten Feder 36 gegeneinander gepreßt
werden. Eine weitere Erhöhung der Kupplungskraft ergibt sich, wie oben beschrieben, durch die über die Schrägverzahnung
29 in die Vorgelegewelle 27 eingeleitete Axialkraft.
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LJm eine Überlastung zu verhindern und um den Spindelweg
zu begrenzen, ist ein Endanschlag 51 für die Hubbewegung der Spindelmutter 8 vorgesehen.Dieser Endanschlag 51 besteht
aus einem am Ende der Spindel 5 angeordneten topfartigen Bauelement, dessen Mantel 52 zwischen die hohl
ausgebildete Spindel 5 und die die Spindel 5 umgebende Hülse 6 eingreift· Der Endanschlag 51 wird gehalten von
einer durch die hohle Spindel 5 und durch das hohle Zahnrad 3o geführten Stange 53, die bei 54 gelenkig an die
Gabel 46 angeschlossen ist und mit einer Feder 57 am Bauelement 51 abgestützt ist. Die Feder 57 ist vorgespannt
und unterstützt das schlagartige öffnen der Kupplung.
Wenn die Spindelmutter 8 bei ihrer Vorschubbewegung auf den Endanschlag 51 trifft, nimmt sie diesen und die damit
verbundene Stange 53 ein kurzes Stück mit, wobei gleichzeitig auch die Gabel 46 so verschwenkt wird, daß die
Kupplung 25 geöffnet wird. Damit wird keine Leistung mehr übertragen und die gespannte Feder 13 zwischen der Hülse
Io und dem Gehäuse 7 kann sich entspannen, so daß Werkzeug und Spindel in ihre jeweilige Ruhelage zurückgeführt
werden. Der nächste Arbeitsgang kann durch Betätigen des Gestänges 33 eingeleitet werden.
- Patentansprüche -
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Zl
Leerse
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Claims (1)
- PATENTANWALT BODE · POSTFACH 6140 ■ D -4030 RATINGEN 6 - HOSEL · TElfcf-ON 02102-60001 · TELEX 8585166Ii H - 2bPatentansprüche:1.) Stellantrieb für ein Schneidwerkzeug, Preßwerkzeug oder dergleichen, insbesondere in einem tragbaren Handwerkzeug mit in einem Gehäuse angeordnetem Elektromotor und einer von diesem angetriebenen Spindel, deren verschieblicher Teil das am Gehäuse gehaltene Werkzeug betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Motor und Spindel (5,8) eine Betriebskupplung (25) geschaltet ist und daß der verschiebliche Teil (8) der Spindel an einer der Werkzeugbetätigung entgegenwirkenden Feder (13) abgestützt ist.2. Stellantrieb nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß zwischen Motor und Spindel (5,8) ein Untersetzungsgetriebe (H) geschaltet ist.3. Stellantrieb nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß die Kupplung (25) auf einer Getriebestufe des Untersetzungsgetriebes (H) angeordnet ist.U. Stellantrieb nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine Fliehkraftkupplung ist.- 17 -809837/0094BAD ORIGINALPATENTANWALT BODE - POSTFACH 6140 · D -4030 RATINGFN 6 - HOSEL TELEFON 02102-ώΟΟΟΙ · TELEX 85851665. Stellantrieb nach einem der Ansprüche 1 - 3, d a durch gekennzeichnet, daß die Kupplung (25) einen Servoantrieb aufweist.6- Stellantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß eine Kupplungshälfte (3) frei drehbar und die andere Kupplungshälfte (28) drehfest auf einer Welle (27) des Getriebes (H) gelagert ist, wobei die drehbar gelagerte Kupplungshälfte (3) und die Welle (27) relativ zueinander längsverschieblich sind und die dem verschLeblichen Element zugeordnete Getriebestufe (27, 3o) eine Schrägverzahnung (29) aufweist.7. Stellantrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Kupplungshälften (3, 28) über eine Feder (36) gegeneinander abgestützt sind und daß am verschieblichen Element ein von der Gehäuseaußenseite betätigbares Gestänge (3 3) angreift.8· Stellantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7,dadurch gekennzeichnet, daß dem verschieblichen Teil (8) der Spindel ein Endanschlag (51) zugeordnet ist, der mit dem Gestänge (33) verbunden ist.9. Stellantrieb nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet , daß der Endanschlag (51) an einer Stange (53) befestigt ist, die durch die als Hohlspindel ausgebildete Spindel (5) geführt und gelenkig mit dem Gestänge (33) verbunden ist.- 18 -909837/0094BAD ORIGINALPATENTANWALT BODE · POSTFACH 6140 · D -4030 RATINGEN 6 - HOSEL lElEFON 02102-iOOOI · TELEX 8585166- tu -310. Stellantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (25) eine lastabhiingige Abschaltung.11. Stellantrieb nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet , daß eine Kupplungshälfte (28) zwischen Anschlägen (37,38,39) längsverschieblich auf einer ebenfalls längsverschieblichen Welle (27) gelagert ist, deren zugeordnete Getriebestufe eine Schrägverzahnung (29) aufweist, wobei ein Anschlag aus einem auf der Welle (27) befestigten Zahnkranz (37) besteht, der während des Betriebes mit seiner Stirnseite gegen die Stirnseite einer zugeordneten Innenverzahnung (38) der Kupplungshälfte (28) bei zueinander versetzten Zähnen von Zahnkranz (37) und Innenverzahnung (38) anliegt und der bei Oberlast unter der Wirkung einer von der Schrägverzahnung (29) übertragenen Axialkraft sowie nach Aufhebung der Zahnversetzung unter der Wirkung eines von der Schrägverzahnung (29) übertragenen Drehmomentes, das die zwischen Drehanschlägen (4o) drehbar auf der Welle (27) angeordnete Kupplungshäfte (28) gegen die Wirkung einer zwischen Welle (27) und Kupplungshälfte (28) geschaltete Feder (41) verdreht, in die Innenverzahnung (38) eingreift.12. Stellantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, aaß> die mit Außengewinde versehene Spindel (5) mit der letzten Getriebestufe (3o) verbunden ist, daß die- 19 -609837/0094PATENTANWALT BODE · POSTFACH 6140 · D -4030 RATINGcW 6 - HUSEL TcLFFON 02Ό2-60001 - TELEX 858516627U9946 - fs -Spindelmutter (8) drehfest und längsverschieblich im Gehäuse (7) geführt sowie auf einer ebenfalls drehfest und längsverschieblich im Gehäuse (7) geführten Hülse (lo) mit Werkzeuganschluß abgestützt oder mit dieser verbunden ist und daß die Hülse (lo) auf der zwischen ihr und dem Gehäuse (7) angeordneten Feder (13) abgestützt ist.13.Stellantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Schwungrad aufweist.VII/st609837/0094
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