DE3636302A1 - Ueberlastkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Überlastkupplung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Überlastkupplung ist beispielsweise aus der DE-PS 26 25 568 bekannt. Die bekannte Überlast­ kupplung weist zwei ineinander konzentrisch angeordnete Kupplungsteile auf, die in Form von zwei koaxial ineinan­ dergelagerten Kupplungshälften ausgebildet sind. Hierbei ist eine Kupplungshälfte wiederum in zwei Teile unter­ teilt, die axial hintereinander angeordnet und ineinan­ dergesteckt und durch einen Stift drehfest und axial un­ verschieblich miteinander verbunden sind. Eine der Kupp­ lungshälften wird mittels einer Keilriemenanordnung ge­ dreht und ist mit der anderen Kupplungshälfte formschlüs­ sig durch Kupplungsteile in Form von Kugeln verbunden, die in Ausnehmungen angeordnet sind. Die Kugeln werden von einer Krafterzeugungseinrichtung in Form einer in ihrer Federkraft einstellbaren Schraubenfeder belastet, die eine axial wirkende Kraft auf ein zwischen der Feder und den Kugeln angeordnetes Druckelement aufbringt. Das Druckelement ist koaxial zu den Kupplungshälften angeord­ net und weist Schrägflächen zum Abstützen der Kugeln auf, so daß mittels der axial wirkenden Federkraft und der Schrägflächen des Druckelementes eine radial auf die Ku­ geln wirkende Kraftkomponente erzeugt werden kann.

Die bekannte Überlastkupplung kann beispielsweise bei einem Schraubautomaten verwendet werden, dessen Spindel zur Aufnahme eines Werkzeuges innerhalb der zentrischen mit einer Ausnehmung versehenen Kupplungshälften angeord­ net werden kann. Zur Betätigung der Spindel wird die mit der Keilriemenanordnung verbundene Kupplungshälfte ange­ trieben, bis das maximale Drehmoment erreicht ist. In diesem Zustand bewegen sich die Kugeln unter Abstützung an den Flanken der Ausnehmungen radial zur Kupplungs­ achse, wobei sie einerseits die die Krafterzeugungseinrichtung bildende Feder über das Druck­ element zusammendrücken und andererseits den Formschluß zwischen den beiden Kupplungshälften aufheben. In diesem Zustand kann kein Drehmoment mehr übertragen werden, da die zweite Kupplungshälfte frei drehbar in der ersten Kupplungshälfte angeordnet ist.

Die bekannte Überlastkupplung weist zunächst den Nachteil eines relativ aufwendigen und platzraubenden Aufbaues auf, da das eigentlich gegen Überlast zu schützende Teil, im Beispielsfalle die Spindel des Schraubautomaten, um­ fangsseitig von den wiederum konzentrisch ineinander an­ geordneten Kupplungshälften umgeben ist. Darüber hinaus ist zwischen der Schraubspindel und den Kupplungshälften die Anordnung des Druckelementes und der Krafterzeugungseinrichtung erforderlich. Andererseits muß dieses Druckelement vorgesehen sein, da es ansonsten nicht möglich wäre, die radiale Kraftkomponente auf die Kupplungskörper aufzubringen, da die Krafterzeugungseinrichtung lediglich axial wirkende Kräf­ te hervorbringen kann. Damit ist die bekannte Überlast­ kupplung, wenn überhaupt, nur bedingt für den Einbau in kompakte kleine Geräte, wie beispielsweise Handbohrma­ schinen, geeignet.

Es ist demgegenüber Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Überlastkupplung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, die einen kompakten und funktionssicheren Aufbau aufweist und damit insbesondere zum Einbau in kleine Geräte geeignet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Dadurch wird erreicht, daß die Krafterzeugungseinrichtung unmittelbar ohne irgendwelche Zwischenteile die gewünsch­ te Kraft auf die Kupplungskörper aufbringen kann, was so­ wohl die Kompaktheit als auch die Funktionssicherheit der erfindungsgemäßen Überlastkupplung erheblich gegenüber bekannten Kupplungen verbessert.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungs­ gemäßen Überlastkupplung stellt die Ausbildung der Krafterzeugungseinrichtung als eine gebogene Blattfeder dar. Diese kann umfangsseitig um die Kupplungskeile herum angeordnet werden und somit unmittelbar auf die Kupp­ lungskörper einwirken, was die Kompaktheit der erfin­ dungsgemäßen Überlastkupplung noch weiter verbessert. Da­ rüber hinaus ist es möglich, die Regelfunktionen der er­ findungsgemäßen Überlastkupplung auf besonders einfache Art und Weise beliebig durch Wahl der Weichheit und der Geometrie der Feder, die wiederum die Federlastkurve be­ stimmen, einzustellen.

Als besonders einfach ausgebildete Kupplungskörper können Kugeln vorgesehen sein, die in Kugellaufbahnen der gebo­ genen Blattfeder angeordnet werden können. Hierbei ist es möglich, eine oder mehrere Kugeln und entsprechend viele Kugelumlaufbahnen vorzusehen.

Um im Montagezustand die Überlastkupplung auf besonders einfache Art und Weise einstellen zu können, kann die als Blattfeder ausgebildete Krafterzeugungseinrichtung im ge­ bogenen Zustand einen die Kugelumlaufbahnen enthaltenden Ringbereich aufweisen, der um die Kupplungshälften herum angeordnet wird und die Kupplungskörper auf diesen hält. Bei dieser Ausführungsform weist die Blattfeder ferner wenigstens einen gebogenen Federlappen auf, der sich vom Ringbereich radial nach außen erstreckt und mit diesem verbunden ist. Dieser Federlappen stützt sich an einem entsprechend angeordneten Teil der Überlastkupplung ab, das bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform als Einstellvorrichtung ausgebildet sein kann. Durch Betäti­ gung einer derartigen Einstellvorrichtung, die insbeson­ dere als Ring ausgebildet sein kann, ist es möglich, die jeweils wirksamen Hebelarme zwischen den Kupplungskörpern und der Federabstützung zu verkürzen oder zu verlängern, was zu größerer bzw. kleinerer Federkraft und damit zu einer Einstellung der Überlastkupplung führt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Überlastkupplung ist es möglich, wenigstens eines der Kupplungsteile umfangsseitig mit Führungsbahnen für die Kupplungskörper zu versehen, zwischen denen An­ schlagflächen vorgesehen sind. Hierbei können eine oder mehrere derartige Anschlagflächen vorhanden sein, mittels der die Länge der Führungsbahnen eingestellt werden kann, was eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung der Regel­ funktion der Überlastkupplung darstellt. Darüber hinaus ist es mit der erfindungsgemäßen Überlastkupplung mög­ lich, als Kupplungsteile direkt diejenigen Bauteile der gegen Überlast zu schützenden Vorrichtung zu verwenden. So kann beispielsweise bei einem gegen Überlast zu schützenden Planetenradgetriebe ein Hohlrad als Kupp­ lungsteil verwendet werden, das mit den zuvor genannten Führungsbahnen und Anschlagflächen versehen werden kann. Dies ermöglicht natürlich eine äußerst kompakte Ausbil­ dung, die insbesondere bei Vorrichtungen vorteilhaft ist, deren Abmessungen klein gehalten werden sollen. Hierzu gehören beispielsweise sogenannte Handschraubgeräte, die ein stabförmiges Gehäuse aufweisen, und möglichst klein und leicht sein sollen.

Neben der zuvor genannten gebogenen Blattfeder ist es je­ doch bei der erfindungsgemäßen Überlastkupplung auch mög­ lich, die Krafterzeugungseinrichtung beispielsweise als eine hydraulisch oder magnetisch wirkende Vorrichtung auszubilden, die ebenfalls ausschließlich radial wirkende Kraftkomponenten auf die Kupplungskörper aufbringen kön­ nen und somit die gleiche Funktion wie die zuvor be­ schriebene Blattfeder bei zumindest ähnlicher Kompaktheit und gleicher Funktionssicherheit erfüllen können.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein als Handschraub- oder Handbohrgerät ausgebildetes Handwerkzeug, das mit einer Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen Überlastkupplung versehen ist,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Handwerkzeug entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch das Handwerkzeug gemäß Fig. 1 entlang der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine Stirnansicht eines als Kupplungsteil aus­ gebildeten Hohlrades einer Getriebeeinrichtung des Handwerkzeuges gem. Fig. 1,

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine als Überlastfeder ausgebildete eine Krafterzeugungseinrichtung der erfindungsgemäßen Überlastkupplung bildende gebogene Blattfeder, und

Fig. 7 eine Abwicklung der in Fig. 6 dargestellten Blattfeder.

Gemäß Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Handwerkzeug 1 dargestellt. Das Handwerkzeug 1 weist eine Antriebsein­ richtung 2 auf, die im Beispielsfalle als hochdrehender Elektromotor ausgebildet ist, der z.B. Drehzahlen bis 17 000 U/min. erreichen kann. Die Antriebseinrichtung 2 ist in einem Motorgehäuse 3 angeordnet, das im Beispiels­ falle zylindrische Form aufweist. Hierzu wird die An­ triebseinrichtung 2 über eine Motorplatte 4 gehalten, die gegenüber dem Motorgehäuse 3 beispielsweise mittels Schrauben 5 festgelegt ist.

Zur Energieversorgung der Antriebseinrichtung 2 ist eine Akkumulatoranordnung 6 vorgesehen, die in einem Gehäuse 7 angeordnet ist. Die Akkumulatoranordnung 6 kann mit der Antriebseinrichtung 2 über in Fig. 1 schematisch angedeu­ tete Steckkontakte 8 und 9 leitend verbunden werden.

Das Handwerkzeug 1 weist ferner eine Getriebeeinrichtung 10 auf, die zwischen der Antriebseinrichtung 2 und einer Werkzeugaufnahmeeinrichtung 11 angeordnet ist.

Ferner ist eine Schalteinrichtung 12 vorgesehen, mittels der die Getriebeeinrichtung 10 selektiv betätigt werden kann.

Schließlich weist das erfindungsgemäße Handwerkzeug eine Überlastkupplung 13 auf, über die die Getriebeein­ richtung 10 an einem Getriebegehäuse 14 abgestützt ist.

Die Getriebeeinrichtung 10 ist im Beispielsfalle als Pla­ netengetriebe ausgebildet. Dieses Planetengetriebe weist ein Sonnenrad 14′ auf, das drehfest auf einer Abtriebs­ welle 15 der Antriebseinrichtung 2 angeordnet ist. Das Sonnenrad 14′ ist ferner innerhalb eines ersten Hohlrades 16 angeordnet, dessen Stirnansicht in Fig. 4 dargestellt ist. Aus Fig. 1 wie aus Fig. 4 geht hervor, daß das erste Hohlrad 16 mit einer Innenverzahnung 17 versehen ist. Das erste Hohlrad 16 weist ferner zylindrische Gestalt auf und ist gemäß Fig. 4 an seinem äußeren Umfang im Bei­ spielsfalle mit vier Auflaufbacken 18 bis 21 und vier da­ zwischenliegenden kreisbogenförmigen Laufflächen 22 bis 25 versehen, deren Funktion später näher erläutert wird.

Innerhalb des ersten Hohlrades sind ferner zwei Planeten­ träger 26 und 27 in Axialrichtung des Getriebegehäuses 14 hintereinander liegend angeordnet. Die Planetenträger 26 und 27 sind scheibenförmig ausgebildet und jeweils auf ihrer gemäß Fig. 1 rechten Seite mit einem zylindrischen Zapfen 28 bzw. 29 versehen, die wiederum jeweils an ihrem Außenumfang mit einer Außenverzahnung 30 bzw. 31 versehen sind. Die Planetenträger 26 und 27 sind weiterhin im Be­ reich ihres äußeren Umfanges im Beispielsfalle mit je­ weils drei Lagerzapfen versehen, die in die entgegenge­ setzte Richtung zu den Zapfen 28 und 29 weisen. Aufgrund der Lage des Schnittes in Fig. 1 sind von den jeweils drei um 120° am Umfang versetzt angeordneten Zapfen nur die Zapfen 32 bzw. 33 zu sehen. Auf den Zapfen der Plane­ tenträger 26 und 27 sind jeweils Planetenräder drehbar gelagert, von denen in Fig. 1 lediglich die Planetenräder 34 bzw. 35 sichtbar sind. Die Planetenräder des Planeten­ trägers 26 stehen sowohl mit dem Sonnenrad 14′ als auch mit der Innenverzahnung 17 des Hohlrades 16 in Eingriff. Die Planetenräder des Planetenträgers 27 stehen jeweils mit der Außenverzahnung 30 und der Innenverzahnung 17 des Hohlrades 16 in Eingriff.

An jeder Stirnfläche des Hohlrades ist jeweils eine kreisförmige Distanzscheibe 36 bzw. 37 angelegt, die mit mittigen Ausnehmungen 38 bzw. 39 versehen sind, um den Durchtritt des Sonnenrades 14′ bzw. des Zapfens 29 zu er­ möglichen.

Wie aus Fig. 1 ferner ersichtlich ist, weist die Getrie­ beeinrichtung 10 einen weiteren Planetenträger 40 auf, der im Beispielsfalle ebenfalls mit drei um 120° versetzt am Umfang angeordneten Planetenrädern versehen ist. Wie­ derum ist von diesen Planetenrädern lediglich eines zu sehen, das mit dem Bezugszeichen 41 gekennzeichnet ist. Die Planetenräder sind drehbar auf Zapfen angeordnet, wo­ bei der in Fig. 1 sichtbare Zapfen mit dem Bezugszeichen 42 versehen ist. Die Planetenräder stehen mit der Innen­ verzahnung eines zweiten Hohlrades 43 und der Außenver­ zahnung 31 des Zapfens 29 in Eingriff. Das Hohlrad 43 ist konzentrisch zum ersten Hohlrad 16 innerhalb des Getrie­ begehäuses 14 gegenüber diesem frei drehbeweglich ange­ ordnet. Es weist bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform drei Arme auf, die im Schnitt gemäß Fig. 2 sichtbar sind und mit den Bezugsziffern 44, 45 und 46 versehen sind. Wie aus Fig. 2 deutlich wird, sind die Ar­ me 44 bis 46 um 120° versetzt zueinander am zweiten Hohl­ rad 43 in dessen Umfangsbereich angeordnet. Sie er­ strecken sich in Richtung auf die Werkzeugaufnahmeeinrichtung 11 und parallel zur Längsmit­ telachse des Gehäuses 14.

Wie ferner im einzelnen aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist im Beispielsfalle der Planetenträger 40 einstückig mit einer Welle 48 verbunden, die ein Teil der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 11 ist. Die Welle 48 weist eine sich in ihrer Längsrichtung erstreckende zentrische Aufnahmeausnehmung 49 auf. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist der Planetenträger 40 einen größeren Außen­ durchmesser auf, als die Welle 48. Diese ist innerhalb des Gehäuses 14 mittels einer Lagerbüchse 50 aus geeigne­ tem Lagermetall gelagert. Hierzu weist die Welle 48 je­ weils an ihren Enden einen in seinem Durchmesser ver­ größerten Lagerbund 51 bzw. 52 auf, der mit seinem Außen­ umfang den jeweiligen Innenumfangsbereich der Büchse 50 berührt. Zwischen diesen Lagerstellen ist ein in seinem Außendurchmesser verringerter Wellenbereich 53 vorgese­ hen, um den herum eine Ringfeder 54 greift, die eine Ku­ gel 55 in Richtung auf die Längsmittellinie der Welle 48 mit einer Kraft belastet. Die Kugel 55 ist in einer in Fig. 1 nicht näher dargestellten Querbohrung angeordnet und dient zur Lagesicherung eines in die mittige Ausneh­ mung 49 eingeführten Werkzeuges. Aus Fig. 1 ist weiterhin ersichtlich, daß die Welle 48 in üblicher Art und Weise über eine an ihrer nach außen weisenden Stirnseite ange­ ordnete Scheibe 56 und einen Sprengring 57 im Gehäuse 14 lagegesichert ist.

Die Schalteinrichtung 12 des erfindungsgemäßen Handwerk­ zeuges 1 ist im Bereich des vorderen Endes der Welle 48 angeordnet, wobei als vorderes Ende dasjenige bezeichnet wird, das in den Außenbereich des Getriebegehäuses 14 weist. Im einzelnen weist die Schalteinrichtung 12 bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ein Schaltelement in Form eines Schaltringes 58 auf. Der Schaltring 58 weist einen im wesentlichen zylindrischen Körper 59 auf und ist an seinem Umfang mit drei sich in Längsrichtung des Getriebegehäuses 14 erstreckenden Schaltfingern versehen. Diese Schaltfinger sind in Fig. 3 dargestellt und mit den Bezugsziffern 60, 61 und 62 ge­ kennzeichnet. Aus Fig. 3 ist ferner ersichtlich, daß die Schaltfinger 60, 61 und 62 am äußeren Umfang des Körpers 59 um 120° versetzt zueinander angeordnet sind und sich durch Ausnehmungen 63, 64 bzw. 65 im Getriebegehäuse 14 erstrecken. Wie im einzelnen aus Fig. 1 hervorgeht, ist am Außenumfang des Schaltringes ein Außengewinde 66 ange­ ordnet. Auf der zur Längsmittellinie des Gehäuses 14 wei­ senden Seite weisen die Schaltfinger 60 bis 62 jeweils eine im wesentlichen rechteckförmige Ausnehmung auf, die lediglich in Fig. 1 sichtbar ist und dort mit dem Bezugs­ zeichen 67 versehen ist. Diese Ausnehmungen sind jeweils im Endbereich der sich vom Körper 59 wegerstreckenden Schaltfinger 60 bis 62 angeordnet. Wie ferner aus Fig. 1 hervorgeht, werden die Schaltfinger 60 bis 62 von ent­ sprechenden benachbarten Gehäuseflächen des Getriebege­ häuses 14 innerhalb diesem geführt.

Der Schaltring 58 steht über sein Außengewinde 66 mit einem Innengewinde 67′ eines Einstellringes 68 in Ein­ griff, der ein Einstellelement der Schalteinrichtung 12 bildet. Der Einstellring 68 ist topfförmig ausgebildet und weist an seinem kreisförmigen im Montagezustand dem Getriebegehäuse 14 benachbarten Bereich einen in seinem Außendurchmesser vergrößerten Haltebereich 69 auf, der mit einem entsprechend ausgebildeten Bund 70 eines Außen­ ringes 71 zusammenwirkt, der zur Festlegung des Einstell­ ringes 68 auf das Getriebegehäuse 14 aufgebracht werden kann. Hierzu wird vorzugsweise ein Gewinde verwendet.

Im Beispielsfalle weist der Einstellring 68 ferner einen kreisringförmigen Aufnahmebereich 72 auf, der von einer kreisringförmigen Stirnwand 73, einem inneren kreisförmig umlaufenden Wandbereich 74 und dem entsprechenden Außen­ wandbereich des Einstellringes 68 begrenzt wird. Im Bei­ spielsfalle ist in diesen Aufnahmebereich 72 eine Druck­ feder 75 eingesetzt, die einen ringförmigen geschlossenen Hauptteil und von diesem sich jeweils wegerstreckende Federlappen aufweist, die sich an den aufeinander zuwei­ senden Flächen 76 und 77 des Einstellringes 68 bzw. des Schaltringes 58 abstützen. Diese Anordnung kann im ein­ zelnen den Fig. 1 und 4 entnommen werden. Aus Fig. 4 ist ferner erkennbar, daß der Schaltring 58 auf der der Flä­ che 77 gegenüberliegenden Seite eine Aufnahmeausnehmung 78 aufweist, in die eine weitere im Beispielsfalle als Schraubenfeder ausgebildete Feder 79 mit einem ihrer En­ den eingesetzt ist. Auf der der Aufnahmebohrung 78 gegen­ überliegenden Seite ist im Getriebegehäuse 14 eine ent­ sprechende zweite Aufnahmebohrung 80 angeordnet, die das andere Ende der Feder 79 aufnimmt. Aufgrund der Lage des Schnittes in Fig. 4 ist lediglich eine solche Anordnung erkennbar, es ist jedoch eine Mehrzahl von Aufnahmeboh­ rungen sowohl im Schaltring 58 als auch dem entsprechen­ den gegenüberliegenden Gehäusebereich des Getriebegehäu­ ses 14 sowie eine Mehrzahl von Schraubenfedern vorgese­ hen. Diese Schraubenfedern bilden zusammen mit der Feder 75 eine Federanordnung, die wiederum zusammen mit einem konstruktiv vorgegebenem Spiel zwischen dem Schaltring 58 und dem Einstellring 68 eine schwimmende Lagerung für den Schaltring 58 bilden. Die Funktion dieser schwimmenden Lagerung wird nachfolgend näher erläutert werden.

Die Schalteinrichtung 12 weist ferner eine Schaltscheibe 81 auf. Die Schaltscheibe 81 ist mit einer mittigen Aus­ nehmung versehen, an deren Innenumfang eine Verzahnung 82 angeordnet ist. Wie im einzelnen Fig. 1 entnommen werden kann, steht die Innenverzahnung 82 mit einer Außenverzah­ nung 83 in Eingriff, die auf einem Außenumfangsbereich eines Einsatzteiles 84 angeordnet ist. Dieses Einsatzteil 84 ist fest mit dem Getriebegehäuse 14 verbunden und bil­ det somit ein Teil desselben. In dem Bereich zwischen dem Einsatzteil 84 und dem Getriebegehäuse 14 ist die Schalt­ scheibe 81 angeordnet und über einen in seinem Außen­ durchmesser vergrößerten Lagerbereich 85 innerhalb des Getriebegehäuses 14 geführt. Wie aus dem unteren Bereich der Fig. 1 erkennbar ist, greift der Lagerbereich 85 in die Ausnehmung 67 des Schaltfingers 62 ein, so daß die Schaltscheibe 81 mit dem Schaltring 58 verbunden ist. Ferner weist die Schaltscheibe drei Ausnehmungen für den Durchtritt der Arme 44 bis 46 des zweiten Hohlrades 43 auf, von denen eine Ausnehmung 86 in Fig. 1 dargestellt ist.

Schließlich weist der mit der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 11 festverbundene Planetenträger 40 Rastzähne auf, von denen in Fig. 1 lediglich ein Rastzahn 87 zu sehen ist. Die Rastzähne sind am äußeren Umfang des Planetenträgers 40 angeordnet und weisen eine konisch sich verjüngende Spitze 88 auf, die wiederum in Richtung auf die sich nach außen hin öffnende Aufnahmeöffnung 49 der Welle 48 wei­ sen. Die Anordnung der Schaltscheibe 81, ihrer Innenver­ zahnung, der Außenverzahnung 83 des Einsatzteiles 84 und der Rastzähne 87 des Planetenträgers 40 ist so gewählt, daß bei Verschieben der Schaltscheibe 81 diese je nach deren Stellung mit der Außenverzahnung 83, den Rastzähnen 87 bzw. mit diesen beiden in Eingriff gelangen kann. Dies wird jedoch später im Rahmen der Erläuterung der Funktion des erfindungsgemäßen Handwerkzeuges 1 näher beschrieben werden.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Überlastkupplung 13 des Handwerkzeuges 1 näher beschrieben. Diese weist zunächst einen Überlastring 90 auf, der einen zylindri­ schen Mantel 91 umfaßt, von dessen Enden aus sich radial nach innen jeweils ein Flansch 92 bzw. 93 erstreckt. Die Flansche 92 und 93 sind mit Lagerbereichen 94 bzw. 95 versehen, die einerseits dazu dienen, den Überlastring 90 mittels eines benachbarten Bereiches des Außenringes 71 bzw. des Motorgehäuses 3 am Getriebegehäuse 14 festzu­ legen, wie dies im einzelnen aus Fig. 1 ersichtlich ist. Andererseits dienen die Lagerbereiche 94 und 95 zur Ab­ stützung des Überlastringes auf der benachbarten Außen­ fläche des Getriebegehäuses 14, wobei der Überlastring 90 derart festgelegt wird, daß er von Hand auf dem Getriebe­ gehäuse 14 gleitend verdreht werden kann. Aus Fig. 1 ist ferner erkennbar, daß der Überlastring 90 mit dem gegen­ überliegenden Außenbereich des Getriebegehäuses 14 einen Aufnahmeraum 96 begrenzt. Innerhalb dieses Aufnahmeraumes 96 ist bei der dargestellten Ausführungsform eine Über­ lastfeder 97 angeordnet, deren Aufbau im einzelnen aus den Fig. 6 und 7 hervorgeht, die nachfolgend näher be­ schrieben werden. Die Überlastfeder 97 belastet eine Mehrzahl von Kugeln radial nach innen mit einer entspre­ chend ihrer Vorspannung wählbaren Kraft. In Fig. 1 sind zwei Kugeln 98 und 99 dargestellt. Sie liegen auf den im Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebenen Laufflächen 22 bis 25 des ersten Hohlrades 16 auf und durchgreifen Ausneh­ mungen 100 und 101, die im Getriebegehäuse 14 angeordnet sind. Es ist jedoch auch möglich, daß mehr als zwei Kugeln und die entsprechenden Ausnehmungen im Getriebege­ häuse 14 vorgesehen sind. Damit die Kugeln 98 und 99 mit einer radial nach innen gerichteten Kraft belastet werden können, stützt sich die Überlastfeder 97 einerseits an der Innenfläche des Überlastringes 90 und andererseits auf den radial nach außen weisenden durch die Ausnehmun­ gen 100 und 101 ragenden Bereiche der Kugeln 98 bzw. 99 ab. Zur Einstellung der jeweils gewünschten Federkraft, die für das Einsetzen der Wirkung der Überlastkupplung 13 maßgebend ist, ist die Innenfläche des Überlastringes 90 entsprechend konturiert, und weist im Beispielsfalle den aus Fig. 1 ersichtlichen verdickten Wandbereich 102 auf. Zu den Merkmalen der Überlastkupplung 13 zählen ferner die bereits erwähnten Auflaufbackens 18 bis 21, deren An­ ordnung und Ausbildung im einzelnen aus Fig. 5 ersicht­ lich ist. Im Beispielsfalle sind vier Auflaufbacken 18 bis 21 vorgesehen, es ist jedoch auch möglich, eine größere bzw. geringere Anzahl derartiger Auflaufbacken vorzusehen. Die Kugeln 98 und 99 legen sich im Betrieb an jeweils zwei dieser Auflaufbacken 18 bis 21 an, in wel­ chem Zustand das Hohlrad 16 an einer Verdrehung gegenüber dem Getriebegehäuse 14 gehindert wird.

Der Aufbau der Überlastfeder 97 kann im einzelnen der zeichnerischen Darstellung in den Fig. 6 und 7 entnommen werden. Insbesondere aus Fig. 7 wird deutlich, daß die Überlastfeder 97 aus einem rechteckigen Teil geeigneten Federmaterials hergestellt wird. Die gemäß Fig. 7 darge­ stellte Abwicklung der Überlastfeder 97 verdeutlicht hierbei, daß im Beispielsfalle zwei langgestreckte ge­ schlossene Kugellaufbahnen 203 und 104 vorgesehen sind, die im Einbauzustand der Überlastfeder 97 die Kugeln 98 und 99 führen. Hierzu ist hervorzuheben, daß eine bis be­ liebig viele derartige Kugellaufbahnen vorgesehen sein können. Ferner weist die Überlastfeder 97 einen etwa in der Mitte der Längserstreckung ihrer Abwicklung angeord­ neten sich quer zur Längsrichtung der Abwicklung er­ streckenden Einschnitt 105 auf, an den sich ein parallel zur Kugellaufbahn 103 erstreckender Längsschlitz 106 an­ schließt. In der gleichen Höhe ist parallel zur Kugel­ laufbahn 104 ein weiterer Längsschlitz 107 vorgesehen, wodurch Federlappen gebildet werden, über die sich die Überlastfeder 97 einerseits auf den Kugeln 98 und 99 und andererseits an der Innenfläche des Überlastringes 90 ab­ stützt. Diese Lappen sind im gebogenen montagefertigen Zustand der Überlastfeder 97 in Fig. 6 dargestellt. Die in Fig. 6 ferner angegebenen Winkel stellen hierbei ein Beispiel für die in diesem konkreten Ausführungsbeispiel verwendete Überlastfeder 97 dar, sind jedoch von den je­ weiligen Einbauverhältnissen und der gewünschten Funktion der Überlastkupplung 13 abhängig. Insgesamt ist zu sagen, daß die Überlastkupplung 13 den Vorteil aufweist, daß be­ liebige Regelfunktionen durch Einstellung der Federlast­ kurve realisiert werden können. Die Federlastkurve kann hierbei wiederum durch die Weichheit und Geometrie der Überlastfeder 97 eingestellt werden. Des weiteren weist die Überlastkupplung 13 den besonderen Vorteil einer großen Kompaktheit auf, da es möglich ist, sie unmittel­ bar auf das zu sichernde Teil, im vorliegenden Falle das erste Hohlrad 16 aufgebracht werden kann. Des weiteren weist die Überlastkupplung 13 den Vorteil auf, daß eine völlig gleichmäßige Kraftaufbringung um den gesamten Um­ die Wirkung der Überlastkupplung 13 unabhängig von dem Auftreten unzentrischer Kräfte ist.

Wie zuvor bereits erwähnt, kann durch Verdrehung des Überlastringes 90 die Wirklänge der Überlastfeder 97 ver­ ändert werden, wobei mit anderen Worten der jeweils wirk­ same Hebelarm zwischen den Kugeln 98 und 99 und der Federabstützung am Überlastring 90 geändert wird. Hierbei ergibt eine Verkürzung des Hebelarmes eine große Kraft, während eine Verlängerung des Hebelarmes zu einer gerin­ geren Kraft führt. Des weiteren ist es möglich, die Über­ lastkupplung 13 vollständig zu blockieren, wozu der Über­ lastring 90 derart eingestellt wird, daß keinerlei Feder­ weg mehr vorhanden ist.

Zur Einstellung beliebiger Regelfunktionen der Überlast­ kurve 13 ist ferner neben der bereits erwähnten Weichheit und Geometrie der Überlastfeder 97 der Abstand der Auf­ laufbacken als Einflußgröße zu nennen.

Im folgenden wird die Funktion des erfindungsgemäßen Handwerkzeugs 1 näher erläutert:

In der in Fig. 1 dargestellten Stellung des Einstellrin­ ges 68, des Schaltringes 58 und der mit diesem verbunde­ nen Schaltscheibe 81 steht deren Innenverzahnung 82 aus­ schließlich mit der Außenverzahnung 83 des Einsatzteiles 84 in Eingriff. In diesem Zustand ist das zweite Hohlrad 43 blockiert, was mit anderen Worten bedeutet, daß es sich nicht gegenüber dem Getriebegehäuse 14 drehen kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die Arme 44 bis 46 des Hohlrades 43 die Ausnehmungen 86 der Schaltscheibe 81 durchgreifen und diese auf dem gehäusefesten Einsatzteil 84 angeordnet ist. In diesem Zustand ist die Unter­ setzungsstufe des Planetenträgers 40 voll wirksam und es folgt eine Untersetzung der Motordrehzahl auf einen nied­ rigen Wert von beispielsweise 190 U/min., falls der Motor mit einer Umdrehungszahl von 17 000 umläuft.

Zur Einstellung einer zweiten höheren Umdrehungszahl der Welle 48 der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 11 wird die Schalteinrichtung 12 betätigt. Hierbei wird der Einstell­ ring 68 verdreht, was zu einer in Richtung auf die Ge­ triebeeinrichtung 10 gerichteten Bewegung des Schaltrin­ ges 58 führt. Hierbei nimmt der Schaltring 58 über seine Schaltfinger 60 bis 62 die Schaltscheibe 81 mit, die sich in Richtung auf den Planetenträger 40 verschiebt. Bei dieser Bewegung ist es möglich, daß die Schaltscheibe 81 bzw. deren Innenverzahnung 82 nicht mit den Rastzähnen 87 fluchtet. In diesem Falle wird die Schaltscheibe 81 und der mit ihr verbundene Schaltring 58 federnd zurückge­ prellt, was durch das zwischen den Gewinden 66 und 67 ge­ wünschte Spiel von beispielsweise 7 mm und die auf den Schaltring 58 wirkende Federanordnung möglich ist. Sobald jedoch die Rastzähne 87 in einer geeigneten Stellung zur Innenverzahnung 82 der Schaltscheibe 81 vorliegen, läßt sich diese vollständig auf den Planetenträger 40 auf­ schieben. In diesem Zustand läuft der Planetenträger 40 im Block mit den Planetenträgern 26 und 27, wobei sich das zweite Hohlrad 43 gegenüber dem Getriebegehäuse 14 dreht. Dies ermöglicht die Einstellung einer zweiten höheren Drehzahl der Welle 48 der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 11 von beispielsweise 800 U/min., falls die Antriebseinrichtung mit 17 000 U/min. um­ läuft. Mit dem erfindungsgemäßen Handwerkzeug 1 ist fer­ ner in einer dritten Schaltstellung eine Zwischenstellung möglich. In dieser wird wiederum durch Betätigung des Einstellringes 68 und des Schaltringes 58, der auf die Schaltscheibe 81 wirkt, diese in eine Stellung überführt, in der ihre Innenverzahnung 82 sowohl mit der Außen­ verzahnung 83 auf dem gehäusefesten Einsatzteil 84 als auch mit den Rastzähnen 87 des Planetenträgers 40 in Ein­ griff steht. In diesem Falle wird die Getriebeeinrichtung 10 blockiert, so daß die Welle 48 der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 11 nicht von der Antriebsein­ richtung 2 gedreht werden kann. In dieser Stellung kann das erfindungsgemäße Handwerkzeug 1 von Hand ohne die An­ triebseinrichtung 2 betätigt werden, also beispielsweise wie ein handelsüblicher Schraubendreher. Wie gesagt wird in dieser Stellung normalerweise die Antriebseinrichtung 2 nicht betätigt. Wird jedoch diese Zwischenstellung bei laufender Antriebseinrichtung 2 eingestellt, tritt die Überlastkupplung 13 in Wirkung, wobei die Kugeln 98 und 99 über die Auflaufbacken 18 bis 21 rollen und so eine Verdrehung des ersten Hohlrades 16 gegenüber dem Getrie­ begehäuse 14 ermöglichen. Dies wiederum verhindert eine Beschädigung der Antriebseinrichtung 2 und der Getriebe­ einrichtung 10.

Aus der vorangegangenen Beschreibung des Aufbaus und der Funktion des erfindungsgemäßen Handwerkzeuges 1 wird deutlich, daß dieses auf einfache Art und Weise die Ein­ stellung dreier verschiedener Schaltstufen unter Verwen­ dung einer Getriebeeinrichtung 10 und einer Antriebsein­ richtung 2 ermöglicht. Hierbei wird der besondere Vorteil eines äußerst kompakten und funktionssicheren Aufbaus er­ reicht, da für den Schaltvorgang mittels der Schaltein­ richtung 12 keine Schaltkupplung erforderlich ist. Die vorgesehene Überlastkupplung 13 dient hierbei lediglich als Sicherungseinrichtung. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß aufgrund der Ausbildung der Getriebeeinrich­ tung 10 und deren Anordnung sowie der Anordnung der Über­ lastkupplung 13 die Verwendung eines ungeteilten Getrie­ begehäuses 14 möglich ist, was zu dem Vorteil führt, daß das erfindungsgemäße Handwerkzeug 1 keinerlei Dichtungs­ probleme aufweist.

Durch diese Vorteile wird ferner erreicht, daß das erfin­ dungsgemäße Handwerkzeug 1 insbesondere als sehr kom­ paktes Gerät mit stabförmiger Gehäuseausbildung ausge­ führt werden kann, wie sie im einzelnen in dem vorste­ henden Ausführungsbeispiel beschrieben und aus der Zeich­ nung entnehmbar ist.

Neben den zuvor ausführlich beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Überlastkupplung 13 ermöglicht diese ferner das definierte Einstellen des Drehmomentes an der Ausgangswelle des Gerätes 1, was beispielsweise zum Ein­ stellen des Anziehmomentes von Schrauben unterschiedli­ cher Größe oder beim Einschrauben in unterschiedliche Ma­ terialien erforderlich sein kann. Bei der zuvor beschrie­ benen Ausführungsform stützt sich herbei das erste Hohl­ rad 16 mittels der einstellbaren Überlastkupplung 13 ge­ genüber dem Getriebegehäuse ab. Bei der in den Figuren beschriebenen Ausführungsform der Überlastkupplung 13 er­ folgt die Abstützung dabei über eine einzige gebogene Blattfeder 97, wobei die Verdrehung des Überlastringes 19 bzw. die Drehung der Blattfeder deren wirksame Länge än­ dert. Dadurch wird das Abstützmoment des ersten Hohlrades 16 variiert, was einem Einstellen des maximalen Drehmo­ mentes an der Ausgangswelle 48 entspricht.

Claims (10)

1. Überlastkupplung mit wenigstens zwei ineinander kon­ zentrisch angeordneten Kupplungsteilen, die bei Normal­ last keine Relativbewegung ausführen, mit wenigstens einem mit einer radialen Kraftkomponente beaufschlagten Kupplungskörper, und mit einer Krafterzeugungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Krafterzeugungseinrichtung (97) aufgebaute Kraft eine ausschließlich radial wirkende Kraftkomponente enthält.

2. Überlastkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Krafterzeugungseinrichtung als eine gebogene Blattfeder (97) ausgebildet ist, die umfangsseitig um die Kupplungsteile (14, 16) herum angeordnet ist.

3. Überlastkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Blattfeder (97) direkt auf den Kupplungskör­ per (98, 99) wirkt.

4. Überlastkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kupplungskörper als Kugel (98, 99) ausgebildet ist und die Blattfeder (97) eine der Anzahl der Kugeln (98, 99) entsprechende Zahl von Kugel­ laufbahnen (103, 104) aufweist.

5. Überlastkupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (97) im geboge­ nen Zustand einen die Kugellaufbahnen (103, 104) enthal­ tenden Ringbereich und wenigstens einen gebogenen Feder­ lappen aufweist, der mit dem Ringbereich verbunden ist und radial außerhalb von diesem angeordnet ist.

6. Überlastkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Kupplungs­ teile (16) umfangsseitig angeordnete Führungsbahnen (22-25) und Anschlagflächen (18-21) für den Kupplungskör­ per (98, 99) aufweist.

7. Überlastkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Einstellvorrichtung (90) zur Einstellung der Radialkraft vorgesehen ist.

8. Überlastkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einstellvorrichtung als Überlastring (90) ausgebildet ist, der konzentrisch um die Kupplungsteile (14, 16) herum angeordnet ist.

9. Überlastkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Krafterzeugungseinrichtung eine hydraulisch wirkende Vorrichtung ist.

10. Überlastkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafterzeugungseinrich­ tung eine magnetisch wirkende Vorrichtung ist.