DE2802245C2 - Schlagschrauber - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schlagschrauber für einen Drehmomentanzug von Gewindeverbindungen nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Es sind Schlagschrauber dieser Art bekannt, in deren Gehäuse ein Schlagwerk, das aus einem Amboß und einem Hammer ausgebildet ist, und ein Drehantrieb für den Hammer angeordnet sind, der einen Elektromotor mit einem Getriebe aufweist, welches eine Abtriebswelle besitzt. Der Hammer besteht aus einem führenden und einem geführten Teil, die zu einem gemeinsamen Drehen und einem relativen axialen Verschieben zum Zusammenwirken mit dem Amboß miteinander verbunden sind. Die Abtriebswelle des Getriebes ist im führenden Teil des Hammers achsgleich zu diesem angeordnet und mit diesem nur drehfest verbunden.

Bei diesen Schlagschraubern erfolgt die Verbindung des führenden Teils des Hammers mit der Abtriebswelle des Getriebes mittels Reibkupplungen zum Schutz des Elektromotors vor Überlastung für die Dauer des Schlages (DE-OS 25 10 524). Der Einsatz einer Reibkupplung zur Verbindung des führenden Teils des Hammers mit der Abtriebswelle und zum Schutz des Elektromotors vor Überlastung verringert allerdings die Frequenzstabilität der vom Schlagschrauber ausgeführten Schläge aufgrund einer beträchtlichen Streuung der Größe des Auslösemomentes der Kupplung, was sich auf die Leistung des Schlagschraubers nachteilig auswirkt. Dieser Nachteil ist beim Einsatz eines Asynchronmotors mit erhöhter Stromfrequenz besonders deutlich, da dieser eine starrere Kennlinie als der Kommutatormotor besitzt. Außerdem erzeugt die Reibkupplung zusätzliche Belastungen des Elektromotors bei den Schlägen.

Da bei den bekannten Schlagschraubern die zur Reibkupplung gehörenden Bauteile aufeinanderfolgend zu dem führenden Teil des Hammers angeordnet sein müssen, führt diese Anordnung zur Verringerung der Länge des führenden Hammerteils und somit auch der Masse desselben, wodurch die gesamte Masse der Bauteile verringert wird, die während der Beschleunigung des Hammers vor dem Schlag die Energie speichern.
Die Anwendung von Kugelsicherheitskupplungen bei

ίο Schlagschraubern, die ein stabiles Auslösemoment gewährleisten, ist wegen des erhöhten Geräusches (Knackgeräusches) unzweckmäßig, weil die Kupplung bei jedem Schlag ausgelöst wird. Außerdem unterliegt im dynamischen Betriebszustand diese Kupplung starken Vibrationen. Die genannte Kupplung besitzt darüber hinaus eine große axiale Abmessung aufgrund der Dicken der Kupplungshälften, der Federlänge und des Kugeldurchmessers.

Es sind ferner Reibkugelkupplungen bekannt Diese Kupplungen haben einen gewissen Vorteil gegenüber den Kugelkupplungen, jedoch sind diese bei einer hohen Auslösefrequenz des Hammers wegen des starken Geräusches ebenfalls ungeeignet Außerdem sind diese Kupplungen kompliziert in der Herstellung.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Schlagschrauber der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die Verbindung des führenden Hammerteils mit der Abtriebswelle des Getriebes auf eine Weise hergestellt wird, daß eine Frequenzstabilität der vom Schlagschrauber ausgeführten Schläge und ein zuverlässiger Schutz des Elektromotors vor einer Überlastung im Augenblick des Schlages gewährleistet sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Verbindung des führenden Hammerteils mit der Abtriebswelle wird ein zuverlässiges Verbinden der beiden Bauteile bei der Übertragung des Drehmomentes und beim Durchgleiten der Rotationskörper in der exzentrischen Ringnut beim Schlag sichergestellt. Dies gewährleistet eine Erhöhung der Effektivität und der Funktionsstabilität des Schlagschraubers aufgrund einer geringen Streuung der Größe des auf den Hammer übertragenen Drehmoments. Die Belastungen des Elektromotors im Augenblick des Schlages werden erheblich vermindert. Zusätzliche Geräusche sind vermieden. Außerdem besitzt die beschriebene Verbindung im Querschnitt geringe Abmessungen, wodurch der führende Hammerteil massiver ausgeführt und hierdurch die Masse der am Schlag beteiligten Bauteile vergrößert werden kann. Die Zuverlässigkeit in der Betriebsweise wird erhöht und die Befestigung des führenden Hammerteils an der Abtriebswelle des Getriebes vereinfacht, da diese durch dieselben Rotationskörper gewährleistet ist, die der Übertragung des Drehmomentes dienen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen teilweisen Längsschnitt eines Schlagschraubers gemäß der Erfindung,
F i g. 2 einen Schnitt nach Linie H-II der F i g. 1,
F i g. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der F i g. 1,
F i g. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der F i g. 1, und F i g. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der F i g. 1.

Der erfindungsgemäße Schlagschrauber weist ein Gehäuse 1 auf (F i g. 1), in dem ein Schlagwerk, das aus einem Amboß 2 und einem Hammer 3 besteht, und ein

Drehantrieb für den Hammer 3, der einen Elektromotor mit einem Getriebe umfaßt, angeordnet sind. Der Elektromotor kann von beliebiger Bauart sein, weshalb er in der Beschreibung nicht beschrieben und in F i g. 1 nicht abgebildet ist Das Getriebe 4 weist eine Abtriebswelle 5 auf, die durch das ganze Gehäuse 1 verläuft und im Amboß 2 zentriert ist Der Amboß 2 ist einstückig mit einer Spindel 6 ausgebildet, die ein Endstück 7 zum Anbringen des Arbeitswerkzeuges (Steckschlüssel) besitzt und in einem Lager 8 geführt ist

Der Hammer 3 ist in axialer Richtung abgefedert und umfaßt einen führenden Teil 9 und einen geführten Teil 10, der aus einem Innenelement 11 und einem Außenelement 12 zusammengesetzt ist Zwischen dem führenden Teil 9 des Hammers und dessen Innenelement 11 sind Fliehkraftgewichte 13 angeordnet, die als Stäbe ausgebildet sind.

Die Abtriebswelle 5 ist achsgleich zum führenden Hammerteil 9 angeordnet, mit diesem drehfest verbunden, verläuft durch das Innenelement 11 des geführten Hammerteils 10 und ist in einer Ausdrehung 39 der Spindel 6 und im Amboß 2 zentriert Die Verbindung des führenden Hammerteils 9 mit der Abtriebswelle 5 erfolgt mittels eines abgefederten Druckelementes 14, das beispielsweise als Kugel ausgebildet ist, und Rotationskörpern 15, wobei in der Abtriebswelle 5 eine axiale, zentrale Ausdrehung 16, in der das abgefederte Druckelement 14 untergebracht ist und radiale Bohrungen 17 (Fig.2) ausgebildet sind, die mit der axialen Ausdrehung 16 in Verbindung stehen, wobei deren Anzahl der Anzahl der Rotationskörper 15 entspricht, so daß in jeder radialen Bohrung 17 ein Rotationskörper 15 untergebracht ist und diese Rotationskörper 15 mit dem abgefederten Druckelement 14 zusammenwirken. Dazu ist an der zur Abtriebswelle 5 zugewandten Innenfläche A (Fig. 1) des führenden Hammerteiles 9 exzentrisch zu diesem eine Ringnut 18 (F i g. 2) ausgebildet die gegenüber den radialen Bohrungen 17 liegt. Dadurch können die unter der Einwirkung des abgefederten Druckelements 14 aus den radialen Bohrungen 17 teilweise austretenden Rotationskörper 15 in die Ringnut 18 eingreifen, wodurch die Verbindung des führenden Hammerteils 9 mit der Abtriebswelle 5 des Getriebes erfolgt und die Rotationskörper 15 den führenden Hammerteil 9 an der Abtriebswelle 5 zuverlässig gegen ein axiales Verschieben sichern. Zwischen dem Druckelement 14 (Fig. 1) und dem Boden der Ausdrehung 16 ist hierzu eine Feder 19 angeordnet, die das Druckelement 14 an die Rotationskörper 15 andrückt.

Die Fliehkraftgewichte 13 sind in Nuten 20 (F i g. 3) des Außenelementes 12 des geführten Hammerteils 10 untergebracht und liegen über ihre Stirnflächen an Kegelflächen 21 (Fig. 1) und 22 an, die je-veils am führenden Hammerteil 9 und am Innenelement 11 des Hammers ausgebildet sind.

Zwischen dem führenden Teil 9 und dem Außenelement 12 des geführten Hammerteils 10 ist eine Feder 23 angeordnet. Hierbei sind der führende Teil 9 und das Außenelement 12 beispielsweise mittels Kugeln 24 derart miteinander verbunden, daß sie sich gemeinsam drehen und eine relative axiale Verschiebung zum Zusammenwirken mit dem Amboß 2 ausführen können.

Das Innenelement 11 und das Außenelement 12 des geführten Hammerteils 10 sind mittels einer sechskantigen Führungsfläche 25 (Fig.4) derart miteinander verbunden, daß sich das Innenelement 11 in axialer Richtung in bezug auf das Außenelement 12 des geführten Hammerteils verschieben kann.

Däi Außenelement 12 weist radiale Bohrungen 26 auf, in denen Anschläge 27 untergebracht sind, die durch Federn 28 in Richtung der Schlagwerksachse angedrückt sind, wobei die Anschläge 27 an Kugeln 28 anliegen, die sich in Bohrungen 29 befinden, welche im Innenelement 11 des Hammers ausgebildet sind.

Am Amboß 2 (Fig. 1) ist eine Nabe 3ß mit Stirnnocken 31 vorgesehen, die Abschrägungen 32, 33 (Fig.4) und 34 besitzen. Das Innenelement 11 des Hammers ist in bezug auf den Amboß 2 mittels einer Feder 35 (Fig. 1) abgefedert die sich auf einem Lager 36 abstützt

Während an der Stirnfläche des Innenelements 11 des Hammers Arbeitsnocken 37 ausgebildet sind, sind am Amboß 2 (Fig.5) entsprechende Arbeitsnocken 38 vorgesehen. Dabei sind die Arbeitsnocken 37 und die Anschläge 27 sowie die Arbeitsnocken 38 und die Stirnnocken 31 einander zugeordnet

Die Betriebsweise des beschriebenen Schlagschrauber ist die folgende.

Durch den Elektromotor des Schlagschrauber wird die Abtriebswelle 5 des Getriebes 4 mit den Rotationskörpern 15 gedreht Die von der Feder 19 ausgeübte Kraft wird über das Druckelement 14 auf die Rotationskörper 15 übertragen, die mit der Oberfläche der Ringnut 18 zusammenwirken und auf den führenden Hammerteil 9 ein dynamisches Drehmoment übertragen. Über die Kugeln 24 wird dieses Moment auf den geführten Hammerteil 10 übertragen. Bei einer bestimmten Umdrehungszahl des Hammers verschieben sich die Fliehkraftgewichte 13 unter der Einwirkung der Fliehkräfte vom Zentrum zur Peripherie und drücken mit ihren Stirnflächen gegen die Kegelflächen 21 und 22. Dadurch bewegen sich das Innenelement 11 und das Außenelement 12 des geführten Hammerteils 10, die durch die Anschläge 27 gekuppelt sind, in axialer Richtung zum Amboß 2 hin, wobei sie die Federn 23 und 35 zusammendrücken.

Bei der Verschiebung des geführten Hammerteils 10 laufen die Kugeln 28 an die Stirnnocken 31 an. Unter der Einwirkung der Abschrägungen 32, 33 und 34 der Nocken 31 treten die Kugeln 28 in die Bohrungen 29 ein und stoßen die Anschläge 27 heraus. Das Innenelement 11 und das Außenelement 12 des Hammers werden entkuppelt, wonach sich das Innenelement 11 des Hammers in Richtung auf den Amboß 2 bis zum Eingriff der Arbeitsnocken 37 (F i g. 5) mit den entsprechenden Nocken 38 am Amboß 2 weiterbewegt. Beim Eingriff der Arbeitsnocken 37 und 38 erfolgt ein Schlag, bei dem die gespeicherte kinetische Energie des sich drehenden Hammers auf die Gewindeverbindung übertragen wird. Im Augenblick des Schlages gleiten die Rotationskörper 15 über die Oberfläche der Ringnut 18, wodurch der Elektromotor zuverlässig vor Überlastung geschützt wird. Nach Stillsetzen des Hammers bringen die Federn 23, 28, 35 die Bauteile des Schlagwerkes in die Ausgangsstellung zurück.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schlagschrauber mit einem eine lineare Bewegung in eine Drehbewegung umwandelnden Schlagwerk, das einen Amboß und einen Hammer umfaßt, der aus einem führenden und einem geführten Teil besteht, die zu einem gemeinsamen Drehen und einem relativen Verschieben des geführten Teiles in bezug auf den führenden Teil des Hammers zum Zusammenwirken mit dem Amboß miteinander verbunden sind, sowie einem Drehantrieb für den Hammer, der einen Elektromotor mit einem Getriebe aufweist, dessen Abtriebswelle achsgleich zum führenden Hammerteil angeordnet und mit diesem nur drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abtriebswelle (5) des Getriebes eine axiale zentrale Ausdrehung (16), in der ein gefedertes Druckelement (14) angeordnet ist, sowie mit der Ausdrehung (16) in Verbindung stehende radiale Bohrungen (17) für Rotationskörper (15) ausgebildet sind, gegenüber denen an der Innenfläche des führenden Hammerteils (9) exzentrisch zu diesem eine Ringnut (18) vorgesehen ist, in die die Rotationskörper (15) unter Einwirkung des gefederten Druckelements (14) eingreifen, um eine durch den Drehschlag des Hammers lösbare Freilaufkupplung zwischen dem führenden Hammerteil (9) und der Abtriebswelle (5) des Getriebes zu bilden.