DE4228176A1 - Slipping clutch for electrically-driven tool - has annular plate spring engaging positively with inner wheel and in frictional contact with outer one - Google Patents
Slipping clutch for electrically-driven tool - has annular plate spring engaging positively with inner wheel and in frictional contact with outer oneInfo
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Abstract
Description
Elektrowerkzeugmaschine, insbesondere Heckenschere oder Bohrmaschine, mit wenigstens einer ringförmigen Tellerfeder zwischen einem äußeren und einem inneren Getrieberad.Power tool, in particular hedge trimmers or Drilling machine, with at least one ring-shaped Disc spring between an outer and an inner Gear wheel.
Eine Heckenschere mit einer Rutschkupplung ist in der DE 40 05 133-A1 beschrieben. Eine solche Rutschkupplung soll verhindern, daß die Getriebezähne beschädigt werden, wenn die Messer der Heckenschere, beispielsweise an starken Asten, blockieren.A hedge trimmer with a slip clutch is in the DE 40 05 133-A1 described. Such a slip clutch should prevent the gear teeth from being damaged, if the blades of the hedge trimmer, for example strong branches, block.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rutschkupplung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die bei kompakter Bauweise ein möglichst genaues Ansprechmoment gewährleistet, wobei auch hohe Ansprechmomente erreicht werden können.The object of the invention is to provide a slip clutch propose the type mentioned at the compact Design a response torque as accurate as possible guaranteed, while also achieving high response moments can be.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Rutschkupplung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Tellerfeder an ihrem Innenumfang in Umfangsrichtung formschlüssig an dem inneren Getrieberad angreift und sich im Bereich des Innenumfangs axial an dem inneren Getrieberad abstützt und daß die Tellerfeder im Bereich ihres Außenumfangs reibschlüssig an dem äußeren Getrieberad axial anliegt.According to the invention, the above task is for a The slipping clutch of the type mentioned at the outset is released, that the disc spring on its inner circumference Circumferential direction on the inner gear wheel attacks and axially in the area of the inner circumference supports the inner gear and that the plate spring in the area of its outer circumference frictionally on the outer gear wheel axially.
Dadurch ist erreicht, daß der Bereich, an dem die Tellerfeder rutschen kann, definiert der Bereich beim Außenumfang ist, weil die Tellerfeder an ihrem Innenumfang durch den Formschluß zwangsweise mit dem inneren Getrieberad verbunden ist. Da somit sichergestellt ist, daß die Tellerfeder nicht im Bereich ihres Innenumfangs durchrutschen kann, ist das Ansprechmoment, bei dem es zum Durchrutschen kommt, recht genau bestimmbar. Es ist vergleichsweise hoch wählbar, da das Rutschen auf dem großen Durchmesser der Tellerfeder stattfindet. Da ein Durchrutschen nur im Bereich des großen Durchmessers stattfinden kann, ist auch die Fläche, mit der die Tellerfeder durchrutscht, vergleichsweise groß.This ensures that the area in which the The area at the Outer circumference is because of the diaphragm spring on her Inner circumference due to the positive connection with the inner gear is connected. Since therefore it is ensured that the disc spring is not in the area their inner circumference can slip through, that is Response moment at which it slips, right exactly determinable. It is comparatively high selectable because slipping on the large diameter of the disc spring takes place. Since slipping only in the area of the large diameter can also take place Surface with which the disc spring slips, comparatively large.
Die beschriebene Rutschkupplung ist mit einfachen Bauteilen kompakt aufgebaut, so daß sie in der Werkzeugmaschine nur einen vergleichsweise geringen Bauraum benötigt.The slip clutch described is simple Components compactly built, so that they in the Machine tool only a comparatively small one Installation space required.
Die beschriebene, reibschlüssige Rutschkupplung hat gegenüber Ratschenkupplungen und Kugelrastkupplungen den weiteren Vorteil, daß beim Ansprechen der Kupplung keine Vibrationen auftreten und ihr Aufbau diesen gegenüber einfach ist und wenig Bauraum beansprucht.The friction clutch described has friction compared to ratchet couplings and ball detent couplings further advantage that none when the clutch is activated Vibrations occur and their structure against them is simple and takes up little space.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist am inneren Getrieberad ein Verstellglied gelagert, mit dem die Vorspannung, mit der die Tellerfeder auf das äußere Getrieberad drückt, einstellbar ist. Dadurch ist ein genaues Einstellen des Ansprechmoments möglich.In a preferred embodiment of the invention is on the inside Gear wheel an actuator with which the Pretension with which the disc spring on the outer Gear wheel presses, is adjustable. This is a precise setting of the response torque possible.
Vorzugsweise sind zwei oder mehrere Tellerfedern als Tellerfederpaket vorgesehen.Preferably two or more disc springs are as Disc spring package provided.
Um ein besonders hohes Ansprechmoment bei kleinem Platzbedarf zu erreichen, ist in Weiterbildung der Erfindung am äußeren Getrieberad ein Innenkonus ausgebildet, in den eine Kegelhülse reibschlüssig eingreift, die in Umfangsrichtung formschlüssig mit dem inneren Getrieberad in Eingriff steht. Durch die Flächenpaarung zwischen dem Innenkonus und der Kegelhülse ist die Wirkung der Tellerfeder unterstützt und insgesamt das Ansprechmoment erheblich vergrößert. Vorzugsweise drückt das Verstellglied axial auf die Kegelhülse.For a particularly high response torque with a small one To achieve space requirements is in continuing education Invention on the outer gear an inner cone trained, in which a tapered sleeve friction engages in the circumferential direction with the inner gear is engaged. Through the Area pairing between the inner cone and the taper sleeve the effect of the disc spring is supported and overall the response moment is increased considerably. Preferably presses the actuator axially onto the taper sleeve.
Zur Erhöhung des Ansprechmoments ist es auch möglich, eine weitere Tellerfeder bzw. ein weiteres Tellerfederpaket auf der der ersten Tellerfeder bzw. dem ersten Tellerfederpaket abgewandten Seite des äußeren Getrieberads vorzusehen. Diese weitere Tellerfeder bzw. dieses weitere Tellerfederpaket ist ebenso wie die erste Tellerfeder bzw. das erste Tellerfederpaket mit dem inneren Getrieberad in Umfangsrichtung formschlüssig verbunden. Das Verstellglied drückt in diesem Fall axial auf die weitere Tellerfeder bzw. das weitere Tellerfederpaket.To increase the response torque, it is also possible to another disc spring or another Disc spring package on that of the first disc spring or first disc spring assembly facing away from the outer Provide gear. This further disc spring or this further disc spring package is just like the first one Disc spring or the first disc spring package with the inner gear wheel form-fitting in the circumferential direction connected. In this case, the adjusting member presses axially on the further disc spring or the other Disc spring package.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das äußere Getrieberad ein Vorgelegerad und das innere Getrieberad ist eine Vorgelegehülse, welche auf einer Achse drehbar gelagert ist. Dadurch ist die Rutschkupplung in das Vorgelege verlegt. Dies ist günstig, da dann die Rutschkupplung auf einer höheren Drehzahl liegt als ein abtriebseitiges Zahnrad, so daß die an ihr auftretenden Drehmomente dementsprechend kleiner sind.In a preferred embodiment of the invention outer gear a counter gear and the inner Gear wheel is a countershaft, which on a Axis is rotatably mounted. This is the Slipping clutch laid in the gear. This is cheap, because then the slip clutch on a higher Speed is as an output gear, so that the torques occurring at it accordingly are smaller.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:Further advantageous embodiments of the invention result from the subclaims and the following Description of an embodiment. In the drawing demonstrate:
Fig. 1 einen Teilschnitt einer Heckenschere, Fig. 1 shows a partial section of a hedge trimmer,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II nach Fig. 1, Fig. 2 shows a section along the line II-II of FIG. 1,
Fig. 3 ein äußeres und ein inneres Vorgelegerad, gegenüber Fig. 1 vergrößert und Fig. 3 is an outer and an inner countershaft, compared to Fig. 1 and enlarged
Fig. 4 eine Tellerfeder. Fig. 4 is a plate spring.
In einem Gehäuseteil (1) einer Heckenschere ist eine Ankerwelle (2) eines nicht näher dargestellten Antriebsmotors gelagert. In ein Ritzel (3) der Ankerwelle (2) greift ein äußeres Getrieberad (4), speziell ein Vorgelegerad, mit einer Außenverzahnung (5) ein. Am äußeren Getrieberad (4) ist ein Innenkonus (6) ausgebildet, in dem reibschlüssig eine Kegelhülse (7) sitzt.An armature shaft ( 2 ) of a drive motor, not shown, is mounted in a housing part ( 1 ) of a hedge trimmer. An external gear wheel ( 4 ), especially a countershaft gear, engages in a pinion ( 3 ) of the armature shaft ( 2 ) with external teeth ( 5 ). At the outer gear wheel (4) has an internal cone (6) is formed by friction a conical sleeve (7) is seated in the.
Auf einer im Gehäuseteil (1) feststehenden Achse (8) ist ein inneres Getrieberad (9), speziell Vorgelegehülse, drehbar gelagert. Die Vorgelegehülse (9) greift mit einer Außenverzahnung (10) in ein Kupplungsrad (11), mit dem ein Doppelexzenter (12) antreibbar ist, der in Scherblätter (13) eingreift.An inner gear wheel ( 9 ), especially a counter sleeve, is rotatably mounted on an axle ( 8 ) which is fixed in the housing part ( 1 ). The countershaft ( 9 ) engages with an external toothing ( 10 ) in a clutch wheel ( 11 ) with which a double eccentric ( 12 ) can be driven, which engages in shear blades ( 13 ).
Neben der Außenverzahnung (10) ist an dem inneren Getrieberad (9) eine weitere Außenverzahnung (14) ausgebildet. In diese greifen zwei ein Tellerfederpaket bildende ringförmige Tellerfedern (15) mit einer Innenverzahnung (16) ein, so daß die Tellerfedern (15) drehfest mit der Vorgelegehülse (9) verbunden sind. Axial stützen sich die Tellerfedern (15) an einer zwischen der Außenverzahnung (10) und der Außenverzahnung (14) bestehenden Stufe (17) ab. Im Bereich (18) ihres Außenumfangs liegt die dem Vorgelegerad (4) nahe Tellerfeder (15) an diesem axial an.In addition to the external toothing ( 10 ), a further external toothing ( 14 ) is formed on the inner gear wheel ( 9 ). Two annular disk springs ( 15 ) with an internal toothing ( 16 ) engage in a disk spring assembly, so that the disk springs ( 15 ) are connected to the countershaft ( 9 ) in a rotationally fixed manner. The disc springs ( 15 ) are axially supported on a step ( 17 ) existing between the external teeth ( 10 ) and the external teeth ( 14 ). In the area ( 18 ) of its outer circumference, the disc spring ( 15 ) close to the counter gear ( 4 ) axially bears against it.
Auf der Außenverzahnung (14) sitzt außerdem die Kegelhülse (7) mit einer Innenverzahnung (19). The tapered sleeve ( 7 ) with an internal toothing ( 19 ) also sits on the external toothing ( 14 ).
An der Vorgelegehülse (9) ist an ihrem oberen Ende ein Außengewinde (20) ausgebildet, auf das eine Mutter (21) als Verstellglied für den Anpreßdruck aufgeschraubt ist. Die Mutter (21) drückt stirnseitig axial auf die Kegelhülse (7), die ihrerseits über den Innenkonus (6) auf das äußere Getrieberad (4) drückt und damit dieses axial auf den äußeren Bereich (18) der Tellerfeder (15) drückt.At the upper end of the counter sleeve ( 9 ) there is an external thread ( 20 ) onto which a nut ( 21 ) is screwed as an adjusting element for the contact pressure. The nut (21) presses the end face axially onto the cone sleeve (7) which in turn presses over the inner cone (6) to the outer gear wheel (4) and so that this axially on the outer portion (18) of the plate spring (15) presses.
Für das Ansprechen der Rutschkupplung ist die Flächenpressung zwischen dem Bereich (18) der Tellerfeder (15) und der axialen Stirnseite (22) des äußeren Vorgelegerades (4) sowie zwischen dem Innenkonus (6) des äußeren Vorgelegerades (4) und der Kegelhülse (7) maßgebend. Die Flächenpressung zwischen diesen Flächen ist mittels der Mutter (21) auf einen hohen Wert einstellbar, der in engen Grenzen mittels der Mutter (21) vorbestimmbar ist, da mittels der Mutter (21) auch alle Bauteiltoleranzen ausgeglichen werden und die Tellerfedern (15) und die Kegelhülse (7) drehfest mit der Vorgelegehülse (9) verbunden sind. Eine genaue Einstellbarkeit der Mutter (21) ist dadurch unterstützt, daß das Außengewinde (20) und die Mutter (21) mit Feingewinden versehen sind.The surface pressure between the area ( 18 ) of the disc spring ( 15 ) and the axial end face ( 22 ) of the outer countershaft gear ( 4 ) and between the inner cone ( 6 ) of the outer countershaft gear ( 4 ) and the tapered sleeve ( 7 ) decisive. The surface pressure between these surfaces is adjustable by means of the nut (21) to a high value, which can be predetermined within narrow limits by means of the nut (21), as well as all component tolerances can be compensated for by means of the nut (21) and the cup springs (15) and the tapered sleeve ( 7 ) is non-rotatably connected to the countershaft ( 9 ). An exact adjustability of the nut ( 21 ) is supported in that the external thread ( 20 ) and the nut ( 21 ) are provided with fine threads.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Rutschkupplung ist etwa folgende:The operation of the slip clutch described is about the following:
Im normalen Betrieb wird das Werkzeug, im Beispielsfall die Scherblätter (13), über das Kupplungsrad (11) angetrieben, wobei das von dem äußeren Vorgelegerad (4) und der Vorgelegehülse (9) gebildete Vorgelege mit einer höheren Drehzahl dreht als das Kupplungsrad (11), so daß die in das Vorgelege integrierte Rutschkupplung nur ein Drehmoment übertragen muß, das kleiner ist als das am Werkzeug wirkende Drehmoment.In normal operation, the tool, in the example the shear blades ( 13 ), is driven via the clutch wheel ( 11 ), the countershaft formed by the outer countershaft wheel ( 4 ) and the countershaft sleeve ( 9 ) rotating at a higher speed than the clutch wheel ( 11 ), so that the slip clutch integrated in the additional gear only has to transmit a torque that is smaller than the torque acting on the tool.
Wird in einem Störfall das Werkzeug blockiert, werden im Beispielsfalle also die Scherblätter (13), beispielsweise durch einen Gartenzaun oder einen dicken Ast blockiert, dann wird das Ansprechmoment der Rutschkupplung überschritten. Beim überschreiten des Ansprechmoments bleiben die Tellerfedern (15) und die Kegelhülse (7) stehen und das Vorgelegerad (4) gleitet mit seiner axialen Stirnseite (22) auf dem Bereich (18) der Tellerfeder (15) und mit seinem Innenkonus (6) an der Kegelhülse (7).If the tool is blocked in the event of a malfunction, ie in the case of an example the shear blades ( 13 ) are blocked, for example by a garden fence or a thick branch, then the response torque of the slip clutch is exceeded. If the response torque is exceeded, the plate springs ( 15 ) and the tapered sleeve ( 7 ) stop and the countershaft wheel ( 4 ) slides with its axial end face ( 22 ) on the area ( 18 ) of the plate spring ( 15 ) and with its inner cone ( 6 ) the tapered sleeve ( 7 ).
Dadurch sind die Verzahnungen gegen Beschädigungen geschützt. Das Ritzel (3) und das mit diesem in Eingriff stehende Vorgelegerad (4) können bei einer auftretenden Bremsmomentspitze noch einige Umdrehungen durchführen, bis die Ankerwelle (2) zum Stillstand kommt. Es ist also eine "weiche" Verzögerung der Ankerwelle (2) erreicht, so daß die Verzahnungen beim Blockieren des Werkzeugs keiner gefährdenden Belastung ausgesetzt sind.This protects the teeth against damage. The pinion ( 3 ) and the countershaft gear ( 4 ) engaged with it can still make a few revolutions when the braking torque peaks until the armature shaft ( 2 ) comes to a standstill. There is therefore a "soft" deceleration of the armature shaft ( 2 ), so that the toothings are not exposed to any dangerous loads when the tool is blocked.
Ein Fettdepot (23) kann zur Schmierung der zwischen dem Vorgelegerad (4) und der Kegelhülse (7) und der Tellerfeder (15) bestehenden Reibflächen vorgesehen sein.A grease reservoir ( 23 ) can be provided for lubricating the friction surfaces existing between the counter gear ( 4 ) and the tapered sleeve ( 7 ) and the plate spring ( 15 ).
Die beschriebene Rutschkupplung kann auch bei anderen Elektrowerkzeugmaschinen, beispielsweise Bohrmaschinen, vorgesehen sein. Sie kann auch im Bereich des abtriebsseitigen Kupplungsrades (11) angeordnet sein.The slip clutch described can also be provided in other power tools, for example drills. It can also be arranged in the region of the clutch wheel ( 11 ) on the output side.
Claims (11)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |