DE3424224A1

DE3424224A1 - Elektrisch angetriebener abschaltschrauber

Info

Publication number: DE3424224A1
Application number: DE19843424224
Authority: DE
Inventors: Reinhold Stroezel; Jakob 7022 Leinfelden-Echterdingen Zeyda
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-06-30
Filing date: 1984-06-30
Publication date: 1986-01-09
Also published as: FR2566695A1; FR2566695B1

Description

27.6.198U Br/Le

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Elektrisch ^angetriebener Jlbsehaltschrauber Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Abschaitschrauber. nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es sind solche Abschaltschrauber schon für den Handbetrieb bekannt. Für den automatischen Betrieb mehrerer solcher Abschaltschrauber auf einem gemeinsamen Träger wäre es entweder erforderlich den gemeinsamen Träger mittels einer aufwendigen Vorschubeinrichtung bewegbar zu machen oder die Trennkupplung jedes einzelnen Schraubers manuell gesteuert ein- und auszurücken. Preiswerte und dennoch für kleinere Schraubmomente automatisch und relativ genau arbeitende Abschaltschrauber sind auf diese Weise nicht herstellbar.

Bei Drucklu-ftbetrieb setzt man für diese Schraubfälle sogenannte Abwürgeschrauber ein. Druckl-uftbetriebene Werkzeuge und die dazu erforderlichen Versorgungsnetze verbrauchen aber sehr viel Energie. Für den Einsatz von elektrisch angetriebenen Schraubern ist die Abwürgemethode

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nicht brauchbar, weil die Elektromotoren verschmoren würden.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Abschalt schrauber mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil relativ geringer Herstellungskosten. Dabei ist er elektrisch antreibbar und kann ohne wesentlichen Mehraufwand automatisch betrieben werden. Durch den längsverschiebaren und gefederten Schaltstift ist es auf einfache Weise möglich, die Trennkupplungen beim Heranfahren der Abschaltschrauber mittels des gemeinsamen Trägers einzurücken, die Kupplungsverbindung über den gesamten Arbeitshub aufrechtzuerhalten und die Trennkupplung beim Abheben der Abschaltschrauber mittels des gemeinsamen Trägers wieder auszurücken.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Abschaltschraubers möglich. Durch die Gestaltung des Schaltstiftes mit einem Bund ist die erforderliche lange Feder für diesen Schaltstift ohne wesentliche Vergrößerung des Abschaltschraubers unterzubringen. Dabei kann diese Feder sowohl die Trennkupplung einrücken als auch den Eingriff des Werkzeugs in das Werkstück über den gesamten Arbeitshub aufrechterhalten. Sie erfüllt also zwei verschiedene Aufgaben.

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Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Abschaltschraubers, im Schnitt und bei ausgerückter Trennkupplung und Figur 2 eine Teilansicht wie Figur 1, bei eingerückter Trennkupplung und zu Beginn des Einschraubvorganges.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Ein Motorgehäuse 1, ein Getriebegehäuse 2, ein Kupplungsgehäuse 3 und ein Spindellagergehäuse k sind zu einem Gesamtgehäuse für einen Abschaltschrauber verbunden. Das Motorgehäuse 1 nimmt einen Elektromotor 5 auf. Eine Motorwelle 6 treibt über ein Ritzel T ein Vorgelege 8/9 an, das in einem Lagerschild 10 zwischen dem Getriebegehäuse

2 und dem Kupplungsgehäuse 3 gelagert ist» Das Vorgelege 8/9 treibt ein Zahnrad 11 an. Dieses Zahnrad 11 wird, getragen von einer Schaltwelle 12, die parallel zum Vorgelege 8/9 ebenfalls im Lagerschild .10 gelagert ist. Dabei ist das Zahnrad 11 auf der Schaltwelle 12 sowohl drehbar als auch verschiebbar gehalten. Eine auf die Schaltwelle 12 aufgeschobene Schraubenfeder 13 sucht das Zahnrad 11 stets zum Spindellagergehäuse k hin zu bewegen. Diese Bewegung wird begrenzt durch einen Sprengring lU in einer entsprechenden Hut in der Schaltwelle 12. Das Kupplungsgehäuse

3 besitzt ein Lager 15 für eine Hülse 16. Die Hülse 16 hat einen Bund 17 mit einem Außengewinde und einem konischen Rand 18. Die Hülse 16 nimmt ihrerseits eine Schrauberspindel 19 auf. Die Schrauberspindel 19 fluchtet mit der Schalt-

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welle 12. Das werkstückseitige Ende der Schaltwelle 12 greift in eine Bohrung 20 im ihr zugewendeten Ende der Schrauberspindel 19 ein. Am Grund der Bohrung 20 liegt eine Kugel 21 unter der Wirkung einer Schraubenfeder an. Diese Schraubenfeder 22 ist geführt in einer Bohrung 23 in der Schaltwelle 12. Sie stützt sich ab gegen eine weitere Kugel 2k _t der ein Anschlagstift 25 am inneren
Ende der Bohrung 23 zugeordnet ist. Eine Radialbohrung

26 in der Schaltwelle 12 nimmt eine kleinere Kugel 27
auf. Die Kugel 2k sucht die auf sie gestützte Kugel 27 unter der Wirkung der Schraubenfeder 22 stets nach außen zu dr'icken bzw. sie dort zu halten. Der Anschlagstift

25 verhindert während der Montage, daß die kleinere Kugel

27 in die Bohrung 23 fällt. Die werkzeugseitige Stirnfläche des Zahnrads 11 besitzt eine Freidrehung 28 die die Lagerbohrung des Zahnrades 11 erweitert. Aus dieser Stirnfläche ragen auch Kupplungszähne 29 hervor. Die
Kupplungszähne 29 sind Kupplungszähnen 30 gegenübergestellt, die eine Kupplungshülse 31 hat. Die Kupplungshülse 31 ist auf den Bund 17 der Hülse 16 aufgeschraubt. Die Kupplungshülse 31 übergreift dabei auch das eine Ende

der Schrauberspindel 19» die dort einen Bund 32 hat.
Der Bund 32 hat stirnseitig Zähne 33 einer Drehmomentüberrastkupplung. Ein topfförmig gestalteter Boden 3^+
der Kupplungshülse 31 hat den Zähnen 33 entgegengerichtete Zähne 35· Zwischen diese Zähne 33 und 35 sind Zylinderrollen 36 eingelegt. Eine an den Bund 32 rückseitig angelegte Schraubenfeder 37 drängt die Zähne 33 und 35 aufeinander zu. Sie findet ihr Widerlager an einem

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Stützring 38, der mit einer konischen Stirnfläche über Kugeln 39 an der Hülse 16 anliegt. Die konische Stirnfläche am Stützring 38 und der konische Rand 18 des Bundes 17 der Hülse 16 drängen die Kugeln 39 in Längsnuten UO in der Kupplungshülse 31. Ein Loch U1 in der Wand der Kupplungshülse 31 ist einem Peststellbolzen U2 zugeordnet. Der Feststellbolzen U2 ist in einer Radialbohrung im Kupplungsgehäuse 3 geführt. Sowohl die Hülse 16 als auch die Schrauberspindel 19 ragen aus dem Kupplungsgehäuse 3 heraus. Das Ende der Hülse i6 hat Zähne U3. Mit Hilfe dieser Zähne und des Feststellbolzeas U2 kann das Ausrastmoment der Drehmomentüberrastkupplung 3U durch Verändern der Vorspannung der Schraubenfeder 37 eingestellt werden. Das Kupplungsgehäuse 3 und das Spindellagergehäuse h sind über Flansche UU und U5 miteinander und mit einem in Längsrichtung der Schrauber spindel 19 verstellbaren Träger U6 durch Schrauben U7 verbunden. Ein Teil U8 gibt die Verstellbarkeit des Trägers U6 an. Das werkstückseitige Ende der Schrauberspindel 19 nimmt einen Vierkantadapter U9 auf. Dieser ist Teil einer Mitnehmerkupplung 50» deren Teile in Richtung der Schrauberspindel 19 gegeneinander verschiebbar sind und dennoch miteinander in Eingriff bleiben. Ein Innenvierkant 51 ist in eine Buchse 52 eingearbeitet, die mittels eines Kugellagers 53 im Spindellagergehäuse U gelagert ist. Auf einen Zapfenteil der Buchse 52 ist ein Rohrteil 5U für eine Keilwelle 55 aufgepreßt. Das werkstückseitige Ende dieses Rohrteiles 5U lagert in einem Nadellager 56 im Spindellagergehäuse U.

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In seinem Inneren nimmt das Rohrteil ^h die Keilwelle auf, die ihrerseits an ihrem äußeren Ende ein Vierkant 57 zum Verbinden mit einem Schraubwerkzeug hat. In eine nach dem Schrauberinneren zu offene Längsbohrung 58 ist ein von einer Schraubenfeder 59 teilweise umgebener Schaltstift 60 eingesetzt. Die Schraubenfeder 59 stützt sich einerseits am Grund der Längsbohrung 58, andererseits an einem Bund 61 des Sehalt Stiftes 60 ab. Ein freies Ende 62 des Schaltstiftes 60 ist verschiebbar gelagert in einer Längsbohrung 63 in der Buchse 52. Dieses freie Ende 62 ist mindestens um den Ein- bzw. Ausrückhub der Trennkupplung 11, 29, 30, 31 länger als die Längsbohrung 63. Ein Stift 6h in einem ringförmigen Endwulst 65 des Rohrteils 5^ sichert, zusammen mit einem gekürzten Keil der Keilwelle 55s die Keilwelle 55 gegen herausgleiten aus dem Rohrteil 5*+ unter der Wirkung der Schraubenfeder Mit 66 ist ein Anschlußkabel für den Abschaltschrauber 1, 2, 3, 1+ bezeichnet. Eine Schalthandhabe 67 dient dem Ein- und Ausschalten der Energieversorgung für den Elektromotor 5· Selbstverständlich kann dieses Ein- und Ausschalten auch zentral erfolgen, so wie die Steuerung des verstellbaren Trägers U6.

Zum Einschrauben, beispielsweise von Sechskantschrauben, wird eine entsprechende Nuß auf das Vierkant 57 jedes Schraubers aufgesetzt. An die leicht eingeschraubten Sechskantschrauben wird der verstellbare Träger U6 mit den auf ihm befestigten Abschalt schraubern herangeführt. Die Elektromotoren aller Abschaltschrauber werden schon zu Beginn dieser

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Bewegung eingeschaltet. Sobald die Nuß auf dem Vierkant 57 jedes Schraubers einen Schraubenkopf richtig erfaßt hat, wird die Keilwelle 55 gegen die Wirkung der Schraubenfeder 59 in das Eohrteil 5^- hineingedrückt. Auf dem weiteren Anstellweg des verstellbaren Trägers k6 überwindet die Kraft der Schraubenfeder 59 die Kraft der Schraubenfeder 22 und rückt die Trennkupplung 11, 29, 30, 31 ein. Am Ende der Anstellbewegung des Trägers k6 befinden sich die Schrauberteile in ihrer Stellung gemäß Figur 2. Die Keilwelle 55 ist ganz eingeschoben in das Rohrteil 5I+. Der Schaltstift βθ hat mit seinem freier Ende 62 den Vierkantadapter k9 zurückgedrängt und dieser seine Bewegung auf die Schrauberspindel 19 übertragen. Die Trennkupplung 11, 29, 30 , 31 ist eingerückt. Der Elektromotor 5 treibt über das Ritzel Tv das Vorgelege 8, 9, das Zahnrad 11, die Trennkupplung 11, 29, 30, 31, die Hülse 16 und die Drehmomentüberrastkupplung 32 bis 37 die Schrauberspindel 19· Diese dreht über den Vierkantadapter U9 die Buchse 52 und damit schlußendlich das Vierkant 57· Über die aufgesetzte Nuß wird damit die Schraube eingedreht. Unter der Wirkung der Schraubenfeder 59 folgt die Keilwelle 55 mit dem Vierkant 57, dem Schraubenkopf, der in das Werkstück eindringenden Schraube. Ist beim Festziehen der eingeschraubten Schraube das eingestellte Grenzdrehmoment erreicht, laufen die Zylinderrollen 36 auf die Rücken der Zähne 33 und 35 auf. Damit wird die Trennkupplung 11, 29, 30, 31 zum Getriebegehäuse 2 hin gedrängt. Kurz vor Erreichen des Gipfelpunktes der Zähne 33 und 35 kommt das Zahnrad 11 in eine Lage, in der die kleinere Kugel 27 von der Kugel 2U in die Freidrehung 28 im Zahnrad 11 gedrängt ist. Sobald der Gipfelpunkt überschritten ist, fällt die

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Kupplungshüse 31 schlagartig zurück. Das Zahnrad 11 wird zurückgehalten durch die kleinere Kugel 27. Dabei wird der Kupplungseingriff der Kupplungszähne 29 und 30 gelöst und damit der Sehrauberantrie.b abgeschaltet. Nachdem dieser Vorgang bei allen vom Träger kG gehaltenen Abschaltschraubern abgelaufen ist, wird der Träger U6 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt. Die Schraubenfeder 22 entspannt sich so weit, daß ihre Kraft nicht mehr ausreicht die kleinere Kugel 27 gegen die Wirkung der Schrauftenf eder 1.3 in ihrer Sperr stellung zum Zahnrad 1 1 au ;h,a.lten- Das in seine Anschlagstellung am Sprengring 1^ zurückkehrende Zahnrad 11 drückt die kleinere Kugel 27 in ihre Radialbohrung 26 in der Schaltwelle 12. Zugleich hat die Schraubenfeder 22 über die Schrauberspindel 19 usw. auch den Schaltstift 60 in seine Ausgangslage zurückgebracht, weil die völlig entlastete Schraubenfeder 59 die Schraubenfeder 22 nicht mehr überwinden kann. Der Anfangszustand ist nun wieder hergestellt und ein neuer Eihschraubzyklus kann beginnen.

Claims

27.6.1984 Br/Le

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Ansprüche

(\ Λ Elektrisch angetriebener Absehaltschrauber, vorzugsweise zur Mehrfachanordnung auf einem zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung verstellbaren Träger, mit einer
längsverschiebbaren Schrauberspindel, einer durch diese
Längsverschiebung ein- und' ausrückbaren Trennkupplung, einem Drehmomentfühler zum Abschalten der Antriebsübertragung vom Schraubermotor auf die Schrauberspindel, einem an das werkzeugseitige Ende der Schrauberspindel angefügten Rohrteil
in einem dem Schrauber vorgesetzten Spindellagergehäuse und einer in dieses Rohrteil eingesetzten und dort gegen Federwirkung längsverschiebbaren, gegen Verdrehen gesicherten _;
Keilwelle, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Rohrteils (5¹O und im Inneren der Keilwelle (55). ein Schaltstift (60) längsverschiebbar gelagert und unter Zwischenschalten
einer Feder (59) einerseits gegen die Keilwelle (55) und
andererseits gegen die Schrauberspindel (.19) abgestützt ist, wobei die Kraft der Feder (59) so bemessen ist, daß sie die Kraft der die Trennkupplung (11, 29, 30, 31) in Trennstellung drängende Feder (22) beim Einschieben der Keilwelle (55) in das Rohrteil (5¹O überwinden und die Trennkupplung (11, 2:9 ₅ 30, 31) einrücken kann.
2. Elektrisch angetriebener Abschaltschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstift (60) einen Bund (61) hat und die ihn treibende Feder

(59) bis zu diesem Bund (61) auf den Schaltstift (60) aufgeschoben ist.
3. Elektrisch angetriebener Abschaltschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schaltstift

(60) treibende Feder (59) in eine Bohrung (58) in der Keilwelle (55) eingeschoben ist.

k. Elektrisch angetriebener Abschaltschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der federfreie Teil (62) des Schaltstiftes (60) in einer Axialbohrung (63) einer Buchse (52) geführt ist, die im Spindellagergehäuse (k) gelagert ist und auch ein Innenvierkant (51 ) zum Eingreifen eines Vierkantes eines Vierkantadapters (i+9) zur Schrauberspindel (I9) hat, und daß dieses federfreie Teil (62) des Schaltstiftes (60) länger ist als die Axialbohrung (63) und unter der Wirkung der den Schaltstift (60) treibenden Feder (59) an der Stirnfläche des Vierkantadapters ( k-9) anliegt.