DE3200462A1

DE3200462A1 - Torque-dependent tool coupling

Info

Publication number: DE3200462A1
Application number: DE19823200462
Authority: DE
Inventors: Günter 4790 Paderborn Holland-Letz
Original assignee: HOLLAND LETZ GUENTER
Current assignee: HOLLAND LETZ GUENTER
Priority date: 1982-01-09
Filing date: 1982-01-09
Publication date: 1983-07-21

Abstract

Published without abstract.

Description

Drehmoment abhängige Werkzeug - KupplungTorque dependent tool coupling

Die Erfindung ist als Vorsatzkupplung für elektr. Handbohrmaschinen zum Ein- und Ausdrehen von Schrauben und zum Gewindeschneiden gedacht.The invention is used as a coupling for electr. Hand drills intended for screwing in and out of screws and for thread cutting.

Bekannt sind für Vorsatzkupp'ungen an elektrischen Maschinen meist Klauen- oder Rollenkupplungen, die durch axialen Andruck oder Federspannung in Eingriff gehalten werden und bei Erreichen des vorgegebenen Drehmomentes überrasten. Jedes überrasten der Kupplung erzeugt ein Nachschlagen, welches das Drehmoment weiter aufbaut, bei axialen Klauenkupplungen stört zudem die axiale Amplitude den gleichmäßigen Andruck des Schraubeinsatzes im Schraubenkopf. Das Nachschlagen der Klauenkupplung verursacht neben der Drehmoment streuung Lärm und Verschleiß, die beanspruchten Teile müssen aus gehärtetem Stahl sein.Most of them are known for attachment couplings on electrical machines Claw or roller clutches that engage by axial pressure or spring tension are held and overlock when the specified torque is reached. Each Overlapping the clutch creates a lookup, which continues the torque with axial claw clutches, the axial amplitude also disrupts the uniform Pressure of the screw bit in the screw head. Looking up the dog clutch In addition to torque dispersion, it causes noise and wear and tear, which are stressed Parts must be made of hardened steel.

Die erfindungsgemäße Kupplung soll demgegenüber bei Erreichen eines an der Kupplung voreinzustellenden Drehmomentes entkuppeln ohne nachzuschlagen. Gegenüber den klein dimensionierten Kupplungen in Druckluftschraubern sind die Wirkflächen auf großen Durchmessern angeordnet, hierdurch ist die Umfangskraft reduziert und die Anzahl der Wirkflächen erhöht, sodaß die geringere Flächenpressung den Einsatz von Kunststoff zuläßt.The clutch according to the invention, on the other hand, when reaching a Decouple the torque to be preset on the clutch without looking up. Compared to the small-sized couplings in pneumatic screwdrivers, the working surfaces are arranged on large diameters, this reduces the circumferential force and the number of active surfaces increases, so that the lower surface pressure the use of plastic.

Gegenüber den bekannten Kupplungen ist die neue Kupplung fast ganz aus Kunststoffteilen, oder mit Stahleinlagen verstärkt, herzustellen und damit erheblich billiger. Die neue Kupplung unterscheidet sich neben den größeren Dimensionen im Aufbau dadurch wesentlich von den in Druckluftschraubern verwendeten, daß kein stationäres Außengehäuse zur Verfügung steht, das z.B.Compared to the known clutches, the new clutch is almost complete made of plastic parts, or reinforced with steel inserts, and thus considerably cheaper. The new clutch differs in addition to the larger dimensions in the Structure is essentially different from that used in pneumatic screwdrivers, that no stationary Outer housing is available, e.g.

für Lagerungen eingesetzt werden kann.can be used for storage.

Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Werkzeug-Kupplung mit Schraubeinsatz in Arbeitsstellung unter axialem Andruck.1 shows a cross section through a tool coupling Screw insert in working position under axial pressure.

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Teilquerschnitt, jedoch für den Moment des Entkuppelns Fig. 3 einen weiteren Teilquerschnitt gemäß Fig. 1, jedoch für den Zeitpunkt, in dem der Schraubvorgang beendet ist und die Kupplung von der Schraube abgehoben wird.FIG. 2 shows a partial cross section corresponding to FIG. 1, but for the moment of uncoupling FIG. 3 shows a further partial cross-section according to FIG. 1, however for the time at which the screwing process is finished and the coupling from the Screw is lifted off.

Fig. 4 den Schnitt A - B aus Fig. 1 Fig. 5 den Schnitt C - D aus Fig. 1 Fig. 6 die Außenglocke 1 und 3 mit eingelegtem Stahlband 23 In Figur 1 überträgt die vöm Bohrfutter zu spannende Außenglocke 1 das Drehmoment über die Kupplungszähne 2 auf die verschiebbare Außenglocke 3. Die Außenglocke überträgt über die Mitnehmer 4 ( Schnitt A - B ) auf den verschiebbaren Kupplungsflansch 5 und über die trapez£örmigen Nocken 6 auf den Flansch des Rohre /, in das das Messingrohr 8 eingespritzt ist. Im Miessingrohr befindet stich ein Dauermagnet 9, der die auswechselbaren Schraubeinsätze 10 halt. Mit der Stellmutter 11 wird die Hauptfeder 12 gespannt und über den verschiebbaren Kupplungsflansch 5 die trapezförmigen Nocken belastet. Eine Orientierung über die Größe des eingestellten Drehmomentes ist über die Skala 13 möglich.4 shows section A - B from FIG. 1; FIG. 5 shows section C - D from FIG. 1 Fig. 6 the outer bell 1 and 3 with an inserted steel band 23 In FIG. 1 transfers the torque to the outer bell 1 to be clamped by the drill chuck the clutch teeth 2 on the sliding outer bell 3. The outer bell transfers Via the driver 4 (section A - B) onto the sliding coupling flange 5 and over the trapezoidal cams 6 on the flange of the tube / into which the brass tube 8 is injected. In the brass tube there is a permanent magnet 9, which makes the replaceable Screw bits 10 stop. The main spring 12 is tensioned with the adjusting nut 11 and loaded via the sliding coupling flange 5, the trapezoidal cams. An orientation about the size of the set torque is on the scale 13 possible.

Erreicht das Drehmoment den voreingestellten Wert, wird der Kupplungsflansch 5 über die schrägen Flanken der Nocken 6 nach außen verschoben ( Fig. 2 ). Die Axialverschiebung überträgt sich über das Federelererlt 14 ( Wellfederscheibe ) und den Klinkenring 15 auf die Außenglocke 3. Diese wird entgegen der Wirkung der schwachen Feder 16 nach außen bewegt bis die Kupplungszähne 2 außer Eingriff kommen. In diesem Moment ist der Kraftfluß unterbrochen und der Flansch 5 fällt in Grundstellung zurück. Die Außenglocke 3 wird jedoch über die federnden Klinken 17 des Klinkenringes 15 in entkuppelter Stellung gehalten. Auch bei kleinen Drehmonten ist die Reibung an den Kupplungsæähnen 2 und an den Mitnehmern 4 so groß, daß das Federelement 14 bis zur Anlage des Kupplungsflansch am Klinken ring 15 komprimiert wird. Sobald die Kupplungszähne 2 außer Eingriff kommen, entspannt sich das Federelement 14 entgegen der schwächeren Feder 16 und bewirkt einen sicheren Uberweg des Klinkenringes 15 und der Außenglocke 3 in entkuppelter Stellung.When the torque reaches the preset value, the coupling flange 5 displaced outwards via the inclined flanks of the cams 6 (FIG. 2). The axial displacement is transmitted via the spring element 14 (corrugated spring washer) and the ratchet ring 15 on the outer bell 3. This is counter to the action of the weak spring 16 moved outward until the clutch teeth 2 disengage. At this moment the power flow is interrupted and the flange 5 falls back into the basic position. The outer bell 3 is however via the resilient pawls 17 of the pawl ring 15 held in the uncoupled position. Even with small turning mounts, the friction is on the Kupplungsæähnen 2 and on the drivers 4 so large that the spring element 14 to to plant the coupling flange on the ratchet ring 15 is compressed. As soon as the When clutch teeth 2 come out of engagement, the spring element 14 relaxes in the opposite direction the weaker spring 16 and causes a safe over travel of the ratchet ring 15 and the outer bell 3 in the uncoupled position.

Nach erfolgtem Einschraubvorgang wird die Schraubkupplung axial entlastet, die Außenglocke 1 verschiebt sich mit der Achse 18 in dem Messingrohr 8 durch die Druckfeder 19 ( Fig.3) Über den Abweiser 20 werden die Federklinken ausgehoben, der Klinkenring 15 und die Außenglocke 3 kommen wieder zur Anlage mit dem Kupplungsflansch 5. Mit Beginn des nächsten Schraubvorganges wird die Schraubkupplung wieder axial belastet, hierbei können die Köpfe der Kupplungszähne 2 aufeinanderstoßen, die Außenglocke 3 wird dann in eine entkuppelte Stellung verschoben. Der Klinkenring 15 bleibt jedoch,durch die Klinkenrastkraft gesichert, in Grundstellung nach Figur 1, sodaß beim Anlauf der Kupplung die Kupplungszähne 2 wieder in Eingriff kommen können.- Die Axialbewegung der Achse 18 wird durch den Federring 21 begrenzt.After the screwing-in process has been completed, the screw coupling is axially relieved, the outer bell 1 moves with the axis 18 in the brass tube 8 through the Compression spring 19 (Fig. 3) The spring pawls are lifted out via the deflector 20, the ratchet ring 15 and the outer bell 3 come back into contact with the coupling flange 5. When the next screwing process begins, the screw coupling becomes axial again loaded, here the heads of the coupling teeth 2 can collide, the outer bell 3 is then moved to a decoupled position. The ratchet ring 15, however, remains through the latch locking force secured, in the basic position according to Figure 1, so that when starting of the clutch, the clutch teeth 2 can come into engagement again. The axial movement the axle 18 is limited by the spring ring 21.

Die Flächen der Nocken 6 sind nicht eben, sondern spiralförmige Teilflächen einer entsprechenden Spindel, hierdurch ist in jeder Stellung die Anlage von Flächen gegeben. Bei einem Verhältnis von 2 : 1 der Höhe der Nocken 6 zur Höhe der Kupplungszähne 2 ist auch im Moment des Entkuppelns die Uberdeckung noch genügend groß. Die Beanspruchung der Kupplungszähne 2 ist auf eine Vielzahl von Zähnen verteilt.The surfaces of the cams 6 are not flat, but spiral-shaped partial surfaces a corresponding spindle, which means that surfaces are in contact in every position given. With a ratio of 2: 1 of the height of the cams 6 to the height of the coupling teeth 2, the overlap is still large enough even at the moment of uncoupling. The stress the clutch teeth 2 are distributed over a plurality of teeth.

Im Moment, in dem die Kupplungszahne äußer Eingriff kommen, springt der Flansch 5, von der starken Hauptfeder 12 angetrieben, in Grundstellung zurück. Der Anschlag 22 nimmt die Federkraft der Hauptfeder auf, so daß die trapezförmigen Nocken 6 in Grundstellung entlastet sind und eine statische beanspruchung auf dem großen Durchmesser vermieden wird. Der Anschlag 22 kann durch einen Vulkollanscheibe gedampft werden. -Im selben Moment, in dem der Flansch 5 in Grundstellung springt, entspannt sich auch das Federelement 14 und bewegt in einer überlagerten Bewegung den rel. leichten Klinkenring nach außen. Die Außenglocke 3 wird beim Auseinanderscheren der belasteten Kupplungszähne 2 durch die dabei entstehende axiale Komponente, unterstuzt durch die Zahnelastizität, nach außen beschleunigt.The moment the clutch teeth come out of engagement, it jumps the flange 5, driven by the strong main spring 12, returns to its basic position. The stop 22 absorbs the spring force of the main spring, so that the trapezoidal Cam 6 are relieved in the basic position and a static load on the large diameter is avoided. The stop 22 can be through a Vulkollan disk be steamed. -At the same moment that the flange 5 jumps into the basic position, The spring element 14 also relaxes and moves in a superimposed movement the rel. slight pawl ring to the outside. The outer bell 3 is sheared apart of the loaded clutch teeth 2 by the resulting axial component due to the elasticity of the teeth, accelerated to the outside.

Als Werkstoffe kommen Kombinationen von Polyacetal, PETB oder PBTB und Polyamid, auch mit Mödifikationen wie Polyäthylen, in Frage. Spritzbare Duroplaste oder harteloxierter Al-Druckguß waren in bezug auf Gleit- und Abriebeigenschaften weniger günstig. Mit dem in Fig. 6 eil 22 als Stanzteil gefertigtem, die Kupplngszähne 2 tragendem Stahlband, daß in die Kunststoffglocken eingedrückt wird, ist eine Möglichkeit der Leistungssteigerung gegeben.The materials used are combinations of polyacetal, PETB or PBTB and polyamide, also with modifications such as polyethylene, are possible. Injectable thermosets or hard anodized Al die-cast were in terms of sliding and abrasion properties less cheap. With the part 22 manufactured as a stamped part in FIG. 6, the coupling teeth 2 supporting steel band that is pressed into the plastic bells is one possibility given the increase in performance.

Claims

Claims S Torque-dependent tool coupling, in particular as an attachment for electr. Hand drilling machines for screwing and unscrewing screws with pre-settable torque, characterized in that the output parts are tube (7) and brass tube (8) rotatable and axially displaceable on the drive part axis (18) and outer bell (1) are mounted that the coupling teeth (2) on the coupling outer diameter are arranged and the outer bell (1) with the outer bell (3) which the operating state controlling parts enclose that the uncoupling controlling cam (6) on a the largest diameter following the inner diameter of the outer bells (1 and 3) are arranged that between the displaceable flange (5) and the outer bell (3) a ratchet ring (15) bearing the pawls (17) and slidably mounted that between the displaceable flange (5) and the ratchet ring (15) a spring element (14) is arranged that the pawls (17) via associated slopes of one with the outer bell (1) connected deflector (20) with axial relief of the screw coupling are lifted radially from their rest.

2.) Torque-dependent tool coupling according to claim 1, characterized characterized in that the tube (7) made of plastic is an injected brass tube (8) for holding the screw bit.

3.) Torque-dependent tool coupling according to claim 1, characterized characterized in that the tube (7) in the area of the adjusting nut (11) is a recessed cast Includes scale.

4.) torque-dependent tool coupling according to claim 1, characterized characterized in that in the outer bell (1 and 3) a clutch teeth (2) bearing, hardened steel band is pressed in (Fig. 6).

5.) Torque-dependent tool coupling according to claim 1, characterized characterized in that the tube (7) carries a stop surface (22) which in the basic position absorbs the force of the main spring (12).