DE3002439A1

DE3002439A1 - Schrauber, insbesondere fuer mehrfachschraubersysteme

Info

Publication number: DE3002439A1
Application number: DE19803002439
Authority: DE
Inventors: Herbert 7302 Ostfildern Dieterle; Alfred Hettich; Karl 7022 Leinfelden-Echterdingen Roll
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-01-24
Filing date: 1980-01-24
Publication date: 1981-08-06
Also published as: JPS56107887A; GB2067943A; SE8100256L; DE3002439C2; US4366871A

Description

R. 5S91

11.12.1979 Br/Ba

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Schrauber, insbesondere für Mehrfachschraubersysteme

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Schrauber nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein solcher Schrauber durch die DE-AS 25 26 004 bekanntgeworden, bei dem jedoch das Umschalten vom Drehen der Arbeitsspindel mit hoher Drehzahl auf Drehen der Arbeitsspindel mit niederer Drehzahl über besondere Kupplungsteile erfolgen muß. Zudem gelingt das Umschalten mit diesem Schrauber nur bei Rechtslauf. Für Linkslauf ist ausschließlich der Direktantrieb mit hoher Drehzahl möglich.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Schrauber mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß er ohne zusätzliche Kupplungselemente auskommt und daher weniger Bauteile erfordert. Durch die Ausbildung eines der Planetengetriebeteile als bewegliches Kupplungselement wird außer der Einsparung zusätzlicher

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Kupplungselemente erreicht, daß das vom Planetengetriebe gebildete Untersetzungsgetriebe sowohl für Rechtslauf als auch für Linkslauf eingesetzt werden kann,, Der er» findungsgemäße Schrauber ermöglicht damit ein Eindrehen einer Schraube mit hoher Drehzahl und kleinem Drehmoment und Pestziehen dieser Schraube mit niederer Drehzahl und hohem Drehmoment sowie ein Lösen einer Schraube mit niederer Drehzahl und hohem Drehmoment und ein Herausdrehen der Schraube mit hoher Drehzahl und kleinem Drehmoment. Selbstverständlich können Schrauben mit Linksgewinde gleichermaßen eingeschraubt und festgezogen bzw. gelöst und herausgeschraubt werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Schraubers möglich. Besonders vorteilhaft für die wirtschaftliche und teilesparende Fertigung des Schraubergetriebes ist, daß das.als bewegliches Kupplungselement dienende Planetengetriebeteil das Hohlrad des Planetengetriebes ist₃ das in Riehtung seiner Längsachse beweglich lagert und dessen Innenverzahnung zugleich als Kupplungselement dient.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schrauber, wobei oberhalb der Mittenachse die Stellung der Bauelemente gezeigt ist, in der eine direkte Antriebsverbindung zwischen dem Antriebselement des Antriebsmotors und der Arbeitsspindel hergestellt ist_s während die untere

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Hälfte der Abbildung die Stellung der einzelnen Bauelemente zeigt, in der das Planetengetriebe als Untersetzungsgetriebe zwischen das Antriebselement und die Arbeitsspindel eingeschaltet ist.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Ein Schraubermotor 1 besitzt stirnseitig ein Innengewinde 2 und eine aus dieser Stirnseite herausragende Antriebsspindel 3. Ein Kopfstück 4 eines Getriebegehäuses 5 ist mit diesem mittels eines Gewindes 6 verschraubt. Es trägt auf einem Stutzen 7 ein Außengewinde 8, auf das der Schraubermotor mit seinem Innengewinde 2 aufgeschraubt ist. Zum Herstellen der Getriebeverbindung von der Antriebsspindel 3 zum Getriebe im Getriebegehäuse 5 dient ein Kupplungszapfen 9 am Ende der Antriebsspindel 3, der in eine entsprechende Kupplungshülse 10 am Ende einer Zwischenwelle 11 eingreift. Die Zwischenwelle 11 lagert in Nadellagern 12 und 13 und bildet an ihrem der Kupplungshülse 10 gegenüberliegenden Ende ein Ritzel 14. Die Nadellager 12 und 13 werden von einer Bohrung 15 im Kopfstück 4 aufgenommen. Das Kopfstück 4 ist weiter von seiner motorseitigen Stirnseite her mit drei um 120° versetzten ochparallelen, abgestuften Bohrungen 16 versehen. In den Bohrungsteil mit dem größeren Durchmesser sind Schraubenfedern 17 eingesetzt. Durch" diese Schraubenfedern 17 und den engeren Teil der Bohrungen ist der Schaft von Bolzen 18 gesteckt, deren Kopf im Außendurch. messer kleiner ist als der Innendurchmesser, der die Schraubenfedern 17 aufnehmenden Bohrungen 16. Im Bohrungsteil mit dem kleineren Durchmesser sind Dichtungsringe 19 angeordnet, die die Bohrungen 16 zusammen mit dem Schaft der Bolzen

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luftdicht nach außen hin abdichten.

An ihrem inneren Ende bilden die Bolzen 18 Gewindezapfen 20_s die in entsprechende Gewindebohrungen eines Kolbens 21 eingeschraubt sind. Der Kolben 21 ist geführt auf der Mantelfläche eines abgesetzten zylindrischen Teils des Kopfstücks 4 und in einer vom Getriebegehäuse 5 gebildeten Zylinderbohrung. Dichtungsringe 22 und 23 dichten zu beiden Pührungsteilen hin luftdicht ab. Das Kopfstück 4 besitzt schließlich noch eine Anschlußbohrung 24 zum Anschluß einer Druckmittelleitung _s die in den Raum zwischen dem Kopfstück 4 und dem Kolben 21 mündet. Ein Lagerzapfen des Kolbens 21 nimmt zwei Kugellager 25 auf. Diese Kugellager 25 werden andererseits in einer Ausdrehung 26 eines Hohlrades 27 aufgenommen. Das Hohlrad 27 ist über ein Nadellager 28 im Getriebegehäuse 5 gelagert. Es besitzt eine Innenverzahnung 29 _s die im Bereich einer Freidrehung 30 ausgespart ist und am äußeren Ende Kupplungszähne 31 bildet. Diese Kupplungszähne 31 sind zum wechselweisen Eingriff mit entsprechenden Kupplungszähnen 32 eines Planetenträgers 33 und entsprechenden Kupplungszähnen 34 einer fest in das Getriebegehäuse 5. eingepreßten Buchse 35 bestimmt. Der Planetenträger 33 bildet eine Welle mit einem.Kopfteil. Er lagert in einem Kugellager 36, das in das Getriebegehäuse 5 eingesetzt ist. Die Zwischenwelle 11 trägt ein Kugellager 37_s auf dem ein Stützring 38 lagert. In diesem Stützring 38 und im Kopf des Planetenträgers 33 sind je drei um 120° gegeneinander versetzte achsparallele Bohrungen 39 bzw. 40 vorgesehen. Jeweils eine Bohrung 39 und eine Bohrung 40 fluchten miteinander und nehmen Achsbolzen 41 auf. Yon diesen Achsbolzen 4l werden drei Planetenräder 42 getragen, deren Zähne sowohl in die Verzahnung des

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Ritzels l4 als auch in die Innenverzahnung 29 des Hohlrades 27 eingreifen. Das dem Schraubermotor 1 abgewendete Ende des Getriebegehäuses 5 ist mit einem Innengewinde 43 auf .das Außengewinde 44 eines Stutzens 45 aufgeschraubt, der von einem Arbeitsspindelgehäuse 46 gebildet ist. Eine Dichtung 47 dichtet das Arbeitsspindelgehäuse 46 und das Getriebegehäuse 5 gegeneinander ab. Das aus dem Getriebegehäuse 5 herausragende Wellenende des Planetenträgers 33 besitzt einen Kupplungszapfen 48 mit Schlüsselflächen, der in eine passende Kupplungshülse 49 einer Arbeitsspindel 50 eingreift. Das die Arbeitsspindel 50 aufnehmende Arbeitsspindelgehäuse 46 ist mit einem Träger 51 durch Schrauben 52 verbunden.

In der Stellung der Teile gemäß der oberen Hälfte der Figur ist der Kolben 21 durch die Schraubenfedern 17 bis zum Anliegen am Kopfstück 4 gezogen und dort gehalten. In dieser Stellung ist das über die Kugellager 25 mit dem Kolben 21 verbundene Hohlrad 27 in Eingriffstellung seiner Kupplungszahne 31 mit den Kupplungszähnen 32 des Planetenträgers 33 gehalten. Die Antriebsbewegung der Antriebsspindel 3 wird dann über die Zwischenwelle 11, deren Ritzel 14 und die Planetenräder 42 auf den Planetenträger 33 und von diesem auf die Arbeitsspindel 50 übertragen. Nachdem das Hohlrad 27 und der Planetenträger 33 so miteinander gekuppelt sind, daß sie sich nicht gegeneinander verdrehen können, können sich auch die Planetenräder 42 nicht auf ihren Achsbolzen 41 drehen. Alle Getriebezähne wirken hier lediglich als starre Mitnehmer. Eine Relativdrehung der Zähne tragenden Getriebeteile gegeneinander findet nicht statt. Die Drehzahl der Ar-

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beitsspindel 50 entspricht demnach der Drehzahl der Arbeitsspindel 3· Wenn das Einschrauben beendet ist und die Schraube festgezogen werden soll, muß das Planetengetriebe umgeschaltet werden. Hierzu wird durch die Anschlußbohrung 24 ein Druckmittel, vorzugsweise Luft, eingepreßt. Die eingepreßte Luft verdrängt den Kolben 21 in die in der unteren Hälfte der Abbildung gezeigte linke Stellung. In dieser gezeigten Stellung greifen die Kupplungszähne 31 des Hohlrades 27 in die Kupplungszähne 34- der feststehenden Buchse 35 ein. Damit wird das Hohlrad 27 festgehalten. Die Antriebsbewegung der Antriebsspindel 3 wird zunächst auf die Zwischenwelle 11 übertragen. Deren Ritzel 14 treibt die Planetenräder 42 an, die sich an der Innenverzahnung 29 des nun festgehaltenen Hohlrades 27 abwälzen und dabei über ihre Achsbolzen 4l den Plantenträger 33 mitnehmen. Hieraus ergibt sich eine Untersetzung der Drehzahl der Antriebsspindel 3. Die Arbeitsspindel 50 dreht sich langsamer, aber mit höherem Drehmoment. Sie kann die-eingeschraubte Schraube festziehen. Sowohl die Getriebezähne als auch die Kupplungszähne sind im Abwälzvorgang herstellbar. Die Herstellung der Innenverzahnung 29 und der Kupplungszähne 31 des Hohlrades 27 erfolgt zweckmäßigerweise in einem Arbeitsgang durch räumen, Der gewählte Getriebeaufbau erfordert für den Gebrauch des Schraubers im Rechts- und Linkslauf keine besonderen Zahnformen. Zum Zurückstellen des Kolbens 21 und mit ihm des Hohlrades 27 wird lediglich der Raum zwischen dem Kolben 21 und dem Kopfstück 4 des Getriebegehäuses 5 entlüftet. Die Schraubenfedern 17 führen dann über die Bolzen l8 den Kolben 21 in seine Ausgangsstellung zurück. Die vorstehend beschriebene Fremdsteuerung macht den erfindungsgemäßen Schrauber besonders geeignet zum Einsatz in einem Mehrfachschraubersystem. Alle verwendeten Schrauber können auf einfache Weise synchron umgeschaltet werden. Unterschiedliche Gängigkeit der Schraubgewindepaarungen bleibt dabei ohne Einfluß.

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Claims

κ. 59 9 1

11.12.1979 Br/Ba

ROBERT BOSCH GMBH₃ 7000 Stuttgart 1

Ansprüche

IJ Schrauber, insbesondere für Mehrfachschraubersysterne, mit einem Antriebsmotor, einer von diesem angetriebenen Arbeitsspindel, einem zwischen das Antriebselement des Antriebsmotors und die Arbeitsspindel geschalteten Planetengetriebe, mit dessen Hilfe die Arbeitsspindel auf verschiedene Abtriebsdrehzahlen umschaltbar und hierfür auf verschiedene Weise mit dem Antriebselement kuppelbar ist, und mit Mitteln zur Fremdsteuerung der Kupplungsbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen die mit dem Antriebselement (3) bzw. der Arbeitsspindel (5) direkt verbundenen Getriebeteile (11 bis 14, 33) des Planetengetriebes geschaltetes Planetengetriebeteil (27) als bewegliches Kupplungselement ausgebildet und hierfür durch die Fremdsteuerung aus einer Verbindung zur Drehmitnahme durch den Antrieb in eine Verbindung zum Festhalten in einer Drehstellung bewegbar ist.
2. Schrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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das als bewegliches Kupplungselement ausgebildete Planetengetriebeteil das Hohlrad (27) des Planetengetriebes (14; 42; 27; 33) ist.
3. Schrauber nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er zur Premdsteuerung einen druckmittelbetriebenen Kolben (21) enthält, und daß das von diesem bewegbare Hohlrad (27) in Richtung seiner Längsachse beweglich gelagert ist.
4. Schrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 3_S dadurch gekennzeichnet, daß die Innenverzahnung (29) des Hohlrades (27) zugleich als Kupplungselement (31) eingesetzt ist, dem entsprechende gehäusefeste Zähne (3*0 und Zähne (32) am Planetenträger (33) im Bewegungsbereich der Kupplungszähne (31) des Hohlrades (27) zugeordnet sind.
5. Schrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der druckmittelbetriebene Kolben (21) unter die Wirkung mindestens einer Feder (17) gestellt ist, die ihn in einer seiner Endstellungen zu halten sucht.
6. Schrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe . (14; 42; 27; 33)

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Teil einer selbständigen Baueinheit ist.

7· Schrauber nach Anspruch 6₉ dadurch gekennzeichnet_s daß die Baueinheit (5) mittels Zentralverschraubung antriebsseitig mit einem Schraubermotor (1) und abtriebsseitig mit einem Spindellager (46) verbunden ist.

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