DE3002439C2 - Schrauber, insbesondere für Mehrfachschraubersysteme - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Schrauber nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein solcher Schrauber durch die US-PS 36 10 343 bekanntgeworden, bei dem jedoch die Kupplungsklauen axial gerichtet sind. Solche stirnseitigen Klauen können nicht in einem Zug mit der Innenverzahnung des Hohlrades hergestellt werden. Sie erfordern einen zusätzlichen Fertigungsgang. Andererseits treten bei zum besseren Einkuppeln schräg gehaltenen Kupplungsflanken bei der Kraftübertragung Reaktionskräfte in Richtung der Kupplungsbewegung des beweglichen Kupplungselementes auf. Dieses kann zum ungewollten Auskuppeln und damit Umschalten in die andere Abtriebsdrehzahl führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kupplung sicherer und die Fertigung einfacher zu machen.

Der erfindungsgemäße Schrauber mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs ist in der gewünschten Weise einfacher zu fertigen, weil die Kupplungselemente in einem Zuge mit der Innenverzahnung des Hohlrades herstellbar sind. Dabei werden bei der so gekennzeichneten Zahnkupplung während der Kraftübertragung nur Reaktionskräfte in radialer Richtung wirksam und von den Kupplungsteilen selbst aufgenommen. Reaktionskräfte, die in Kupplungsrichtung wirken und so zum ungewollten Auskuppeln und damit Umschalten führen könnten, treten hier nicht auf.

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 Antriebselemcnt des Antriebsmotors und der Arbeitsspindel hergestellt ist, während die untere Hälfte der Abbildung die Stellung der einzelnen Bauelemente zeigt, in der das; Planetengetriebe als Untersetzungsgetriebe zwischen das Antriebsele

ment und die Arbeitsspindel eingeschaltet ist

Ein Schraubermotor 1 besitzt stirnseitig ein Innengewinde 2 und eine aus dieser Stirnseite herausragende Antriebsspindel 3. Ein Kopfstück 4 aines 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 Kopfsfück 4 ist weiter von seiner motorseitigen Stirnseite her mit drei um 120° versetzten achsparallelen, 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 16 ist der Schaft von Bolzen 18 gesteckt, deren Kopf im Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser, der die Schraubenfedern 18 aufnehmenden Bohrungen 16. Im Bohrungsteil mit dem kleineren Durchmesser sind Dichtungsringe 19 angeordnet, die die Bohiungen 16 zusammen irut dem Schaft der Bolzen 18 luftdicht nach außen hir abdichten.

An ihrem inneren Ende bilden die Bolzen 18 gewindezapfen 20, 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 Führungsteilen hin luftdicht ab. Das Kopfstück 4 besitzt schließlich noch cine Anschiußbohrung 24 zum Anschluß einer Druckmittelleitung, 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, 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, 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. Von diesen Achsbolzen 41 werden drei Planetcnräder 42 getragen, deren Zähne sowohl in die Verzahnung des Ritzels 14 als auch in die Innenverzahnung 29 des Hohlrades 27 eingreifen. Das dem Schraubermotor 1 abgcwcndetc Ende des Getricbcgehäuses 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 SchlüsEelflächen, der in eine passende Kupplungshülse 49 einer Arbeitsspindel 50 eingreift. Das die Arbeitsspindel 50 aufnehmende Arbeilsspindelgehäuse 46 ist mit einem Träger 51 durch Schraube;) 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 unü dort gehalten, in dieser Stellung ist das über die Kugellager 25 mit dem Kolben 21 verbundene Hohlrad 27 in Eingriffsstellung seiner Kupplungszähne 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 and 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 körnen, können sich auch die Pianetenräder 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 Arbeitsspindel 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 41 den Planetenträger 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 Rechtsund 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 18 den Kolben 21 in seine Ausgangsstellung zurück. Die vorstehend beschriebene Fremdsteuerung macht den erfindungsgemäßen Schrauber besonders geeignet zum Einsatz in einem Mehrfachschraubersystem. Alle ver- bo wendeten Schrauber können auf einfache Weise synchron umgeschaltet werden. Unterschiedliche Gängigkeit der Schraubgewindepaarungen bleibt dabei ohne Einfluß.

65

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen ·

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schrauber, insbesondere für Mehrfachschraubersysteme, 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, wobei zwischen die mit dem Antriebselement bzw. der Arbeitsspindel direkt verbundenen Getriebeteile des Planetengetriebes ein als axial bewegliches Kupplungselement ausgebildetes Planctengctriebeteil eingeschaltet ist, das durch Fremdsieucrung aus einer Verbindung zur Drehmitnatime darch den Antrieb in eine Verbindung zum Festhalten in einer Drehstellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenverzahnung (29) des Hohlrades (27) des Planetengetriebes zugleich als Kupplungselement (31) eingesetzt ist, dem entsprechende gehäusefeste Zähne (34) und Zähne (32) am Planetenträger (33) im Bewegungsbereich der Kupplungszähne (31) des Hohlrades (27) zugeordnet sind.