EP0523477B1

EP0523477B1 - Wrench with variable torque adjustment

Info

Publication number: EP0523477B1
Application number: EP92111307A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Schreiber
Original assignee: C&E Fein GmbH and Co
Current assignee: C&E Fein GmbH and Co
Priority date: 1991-07-15
Filing date: 1992-07-03
Publication date: 1995-10-25
Anticipated expiration: 2012-07-03
Also published as: JPH05208380A; US5356350A; DE4123349C1; EP0523477A1; DE59204104D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Schrauber mit variabler Drehmomenteinstellung, insbesondere einen Schrauber mit Drehmomentabschaltung, mit einer von einem Motor über ein Getriebe angetriebenen Welle zum Antrieb eines Werkzeugs, mit einer Stelleinrichtung zum Voreinstellen eines Drehmomentes, bei dem der Motor abgeschaltet wird.The invention relates to a screwdriver with variable torque setting, in particular a screwdriver with torque switch-off, with a shaft driven by a motor via a transmission for driving a tool, with an actuating device for presetting a torque in which the motor is switched off.

Ein derartiger Schrauber ist aus der DE 37 42 952 A1 bekannt. Hierbei wird eine Arbeitsspindel von einem Motor über ein zweistufiges Planetenradgetriebe angetrieben. Die erste Getriebestufe des Planetenradgetriebes weist ein Motorritzel auf, das an einem Planetenträger gehaltene Planetenräder antreibt, die sich in einem Hohlrad abstützen. Am Planetenträger ist die zweite Getriebestufe mit einem zweiten Hohlrad angekoppelt, welches im Gehäuse drehfest gehalten ist. Das erste, antriebseitige Hohlrad ist drehbar gelagert und betätigt bei Übersteigen eines einstellbaren Grenzdrehmomentes gegen die Wirkung einer Torsionsfeder einen Motorabschalter.Such a screwdriver is known from DE 37 42 952 A1. Here, a work spindle is driven by a motor via a two-stage planetary gear. The first gear stage of the planetary gear has a motor pinion that drives planet gears held on a planet carrier, which are supported in a ring gear. The second gear stage is coupled to the planet carrier with a second ring gear which is held in the housing in a rotationally fixed manner. The first ring gear on the drive side is rotatably mounted and, when an adjustable limit torque is exceeded, it actuates a motor cut-out against the action of a torsion spring.

Wird eine solche Maschine als Schrauber zum Anziehen von Schrauben auf ein vorbestimmtes Drehmoment eingesetzt, so sind im wesentlichen zwei Anwendungsfälle zu unterscheiden: Der sogenannte "harte Schraubfall", bei dem ein geringer Nachdrehwinkel von bis zu maximal etwa 30° vorliegt, und der sogenannte "weiche Schraubfall", bei dem ein größerer Nachdrehwinkel von im allgemeinen mehr als 360° vorliegt.If such a machine is used as a screwdriver for tightening screws to a predetermined torque, there are essentially two application cases: the so-called "hard screwing case", in which there is a small re-turning angle of up to a maximum of about 30 °, and the so-called " soft screwdriving ", in which there is a larger post-rotation angle of generally more than 360 °.

Beim Anziehen von Schrauben mit dem bekannten Schrauber läßt sich beim weichen Schraubfall das Anzugsmoment einer Schraube sehr präzise einstellen, da das Gegendrehmoment beim Anziehen der Schraube nur langsam ansteigt. Dagegen ergibt sich beim harten Schraubfall ein erheblich höheres Anzugsmoment bei der gleichen Einstellung der Maschine, da das Gegendrehmoment bei Erreichen der Endstellung der Schraube sprungartig ansteigt und der noch im gesamten Getriebesystem vorhandene Drehimpuls zu einem zusätzlichen Festziehen der Schraube führt. Das tatsächliche Anzugsmoment der Schraube läßt sich beim harten Schraubfall nicht genau vorherbestimmen, da es in erheblichem Maße vom Nachdrehwinkel beeinflußt wird. Dies führt dazu, daß beim harten Schraubfall die Einstellung der Maschine zur Erzielung eines gewünschten Anzugsmomentes von Fall zu Fall versuchsweise bestimmt werden muß. Beim weichen Schraubfall weist der vorbekannte Schrauber dagegen einen reproduzierbaren Drehmomentverlauf in Abhängigkeit von der Einstellung auf.When tightening screws with the known screwdriver, the tightening torque of a screw can be set very precisely in the case of soft screwdriving, since the counter-torque increases only slowly when the screw is tightened. In the case of hard screwdriving, on the other hand, there is a considerably higher tightening torque with the same setting of the machine, since the counter-torque increases suddenly when the screw reaches the end position and the angular momentum that is still present in the entire transmission system leads to an additional tightening of the screw. The actual tightening torque of the screw cannot be precisely determined in the case of hard screwdriving, since it is influenced to a considerable extent by the re-turning angle. This means that in the case of hard screwdriving, the setting of the machine to achieve a desired tightening torque must be determined on a trial-by-case basis. For soft screwdriving the previously known screwdriver, on the other hand, has a reproducible torque curve as a function of the setting.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß darin, einen Schrauber der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß sich unabhängig von der Größe des Nachdrehwinkels beim harten und beim weichen Schraubfall annähernd gleiche Drehmomentkennlinien in Abhängigkeit von der Einstellung des Schraubers ergeben.The object of the present invention is accordingly to improve a screwdriver of the type mentioned in such a way that, regardless of the size of the re-turning angle, there are approximately the same torque characteristics for hard and soft screwdriving depending on the setting of the screwdriver.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Schrauber mit variabler Drehmomenteinstellung, insbesondere einem Schrauber mit Drehmomentabschaltung, mit einer von einem Motor über ein Getriebe angetriebenen Welle zum Antrieb eines Werkzeugs und mit einer Stelleinrichtung zum Voreinstellen eines Drehmomentes, bei dem der Motor abgeschaltet wird, dadurch gelöst, daß unabhängig davon zusätzlich eine Trennkupplung mit variablem Auslösemoment vorgesehen ist, und daß eine zweite Stelleinrichtung zur Einstellung des zweiten Auslösemomentes vorgesehen ist, die gemeinsam mit der ersten Stelleinrichtung verstellbar ist.According to the invention, this object is achieved in a screwdriver with variable torque setting, in particular a screwdriver with torque switch-off, with a shaft driven by a motor via a transmission for driving a tool and with an adjusting device for presetting a torque at which the motor is switched off. that, independently of this, a separating clutch with variable triggering torque is additionally provided, and that a second adjusting device is provided for setting the second triggering torque, which can be adjusted together with the first adjusting device.

Ein erfindungsgemäßer Schrauber weist also zusätzlich zu einer ersten Stelleinrichtung zum Voreinstellen eines Drehmomentes eine zweite Stelleinrichtung für eine Kupplung mit einem variablem Auslösemoment auf. Durch die gemeinsame Verstellung der zweiten Stelleinrichtung mit der ersten Stelleinrichtung wird das Auslösemoment der Kupplung in Abhängigkeit von dem gewünschten Drehmoment verstellt. Das beim harten Schraubfall bei einem Schrauber nach dem Stand der Technik auftretende zusätzliche, dynamisch bedingte Anzugsmoment wird auf diese Weise durch ein vorzeitiges Auslösen der Kupplung aufgefangen. Bei einem hohen mit der ersten Stelleinrichtung eingestellten Drehmoment löst die Kupplung später aus, als bei einem niedrigen Drehmoment. Insgesamt läßt sich der Schrauber so auslegen, daß sich für den harten und den weichen Schraubfall annähernd gleiche Drehmomentverläufe ergeben. Beim harten Schraubfall ist das erzielbare Anzugsmoment dabei durch die Einstellung des Auslösemomentes der Kupplung mit der zweiten Stelleinrichtung vorgegeben. Dagegen erfolgt beim weichen Schraubfall vorzugsweise eine Abschaltung des Antriebes in Abhängigkeit von der Einstellung der ersten Stelleinrichtung.A screwdriver according to the invention therefore has, in addition to a first actuating device for presetting a torque, a second actuating device for a clutch with a variable triggering torque. By adjusting the second adjusting device together with the first adjusting device, the release torque of the clutch is adjusted depending on the desired torque. The additional, dynamically determined tightening torque that occurs in a screwdriver according to the prior art during hard screwdriving is applied to this Caught by early release of the clutch. With a high torque set with the first adjusting device, the clutch triggers later than with a low torque. Overall, the screwdriver can be designed so that approximately the same torque curves result for the hard and soft screwdriving. In the case of hard screwdriving, the achievable tightening torque is predetermined by setting the triggering torque of the clutch with the second actuating device. In contrast, in the case of soft screwdriving, the drive is preferably switched off depending on the setting of the first actuating device.

In bevorzugter Weiterbildung weist die Kupplung zwei formschlüssig miteinander verbindbare Kupplungshälften auf, die durch eine Feder gegeneinander beaufschlagt sind. Der formschlüssige Aufbau der Kupplung gewährleistet reproduzierbare Auslösemomente und einen verschleißfreien Betrieb. Die Federspannung kann so gewählt werden und die zweite Stelleinrichtung derart auf die Federspannung abgestimmt werden, daß sich beim harten und weichen Schraubfall weitgehend identische Drehmomentverläufe ergeben.In a preferred development, the coupling has two coupling halves which can be positively connected to one another and which are urged against one another by a spring. The form-fitting design of the coupling ensures reproducible triggering moments and wear-free operation. The spring tension can be selected and the second actuating device can be matched to the spring tension in such a way that, for hard and soft screwdriving, largely identical torque profiles result.

Außerdem wird beim Trennen der beiden Kupplungshälften ein Gegendrehmoment auf die mit dem Getriebe verbundene Kupplungshälfte übertragen, was zum Ansprechen der ersten Stelleinrichtung und damit zur Motorabschaltung führt.In addition, when the two coupling halves are separated, a counter torque is transmitted to the coupling half connected to the transmission, which leads to the first actuating device responding and thus to the engine being switched off.

Obwohl an sich für den Normalfall nicht beabsichtigt, ist es durch eine Erhöhung der Vorspannung der Feder jedoch auch möglich, den Schrauber so einzustellen, daß die Kupplung beim harten Schraubfall erst bei einem höheren Drehmoment auslöst.Although not intended per se for the normal case, it is also possible, however, to increase the pretension of the spring to adjust the screwdriver so that the coupling only triggers at a higher torque in the case of hard screwdriving.

Damit ergeben sich beim harten Schraubfall insgesamt höhere Anzugsmomente als bei der Grundeinstellung des Schraubers. Das so einstellbare höhere Anzugsmoment kann in manchen Anwendungsfällen dazu benutzt werden, einen an sich nicht ausreichend dimensionierten Schrauber beim harten Schraubfall auch zur Erzielung eines höheren Drehmomentes zu verwenden. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn ein entsprechend dimensionierter Schrauber gerade nicht zur Verfügung steht und es aber auf das genaue Einhalten eines Drehmomentes nicht besonders ankommt.This results in higher tightening torques for hard screwdriving than for the basic setting of the screwdriver. The higher tightening torque that can be set in this way can be used in some applications to use a screwdriver that is not adequately dimensioned in hard screwdriving to achieve a higher torque. This can be particularly advantageous when a correspondingly dimensioned screwdriver is not available and the precise maintenance of a torque is not particularly important.

Ein besonders platzsparender Aufbau der Kupplung ergibt sich, wenn diese von der Welle koaxial durchsetzt ist.A particularly space-saving design of the coupling is obtained when the shaft is coaxially penetrated by it.

In weiter vorteilhafter Ausführung weisen die Kupplungshälften formschlüssig ineinandergreifende Wälzkörper auf. Hierbei ist vorzugsweise an der ersten Kupplungshälfte eine Rollenaufnahme vorgesehen, in der eine Mehrzahl von Rollen drehbar gehalten ist, und die zweite Kupplungshälfte weist eine entsprechende Anzahl von Kugeln auf, die in die Zwischenräume zwischen den Rollen formschlüssig eingreifen. Auf diese Weise ergibt sich eine einfache formschlüssige Verbindung und ein sicheres Auslösen gegen den Druck der Feder. Dabei ist die Rollenaufnahme vorzugsweise flanschförmig ausgebildet, und die Rollen sind so angeordnet, daß die Drehachsen der Rollen radial nach außen weisen. Auch hierdurch wird der Aufbau der Kupplung vereinfacht.In a further advantageous embodiment, the coupling halves have rolling bodies that engage in one another in a form-fitting manner. In this case, a roller holder is preferably provided on the first coupling half, in which a plurality of rollers is rotatably held, and the second coupling half has a corresponding number of balls which engage in a positive manner in the spaces between the rollers. In this way there is a simple positive connection and a reliable triggering against the pressure of the spring. The roller holder is preferably flange-shaped, and the rollers are arranged so that the axes of rotation of the rollers point radially outward. This also simplifies the construction of the clutch.

Das Getriebe des Schraubers ist vorzugsweise als Planetenradgetriebe ausgebildet, wodurch ein besonders platzsparender Aufbau ermöglicht wird. Darüber hinaus ermöglicht ein Planetenradgetriebe eine zusätzliche Ausnutzung der Dynamik beim harten Schraubfall, um bei einer entsprechenden Einstellung des Schraubers ein höheres Drehmoment zu erzeugen. Wie oben erwähnt, kann dieser Effekt ausgenutzt werden, um bei einem an sich nicht ausreichend dimensionierten Schrauber ein höheres Abschaltmoment als bei der Grundeinstellung im harten Schraubfall zu erzielen.The gear of the screwdriver is preferably designed as a planetary gear, which enables a particularly space-saving construction. In addition, a planetary gearbox enables additional use of the dynamics in hard conditions Screwdriving case to generate a higher torque when the screwdriver is adjusted accordingly. As mentioned above, this effect can be used to achieve a higher switch-off torque for a screwdriver that is not sufficiently dimensioned than for the basic setting in the case of hard screwdriving.

Bei der Verwendung eines Planetenradgetriebes ist vorzugsweise eine der beiden Kupplungshälften mit einem Hohlrad des Getriebes drehfest verbunden, während die andere der beiden Kupplungshälften am Gehäuse festgelegt ist. Grundsätzlich kann die Kupplung jedoch auch mit beliebigen anderen Getrieben gekoppelt sein, sofern diese nur eine Stelleinrichtung zum Voreinstellen eines Drehmomentes aufweisen, bei dem der Motor abgeschaltet wird und/oder die Welle vom Getriebeantrieb getrennt wird.When using a planetary gear, one of the two coupling halves is preferably connected in a rotationally fixed manner to a ring gear of the transmission, while the other of the two coupling halves is fixed to the housing. In principle, however, the clutch can also be coupled to any other gearbox, provided that it only has one actuating device for presetting a torque, in which the engine is switched off and / or the shaft is separated from the gearbox drive.

In weiter bevorzugter Ausführung ist das Getriebe als mehrstufiges Planetenradgetriebe ausgebildet, wobei das Planetenradgetriebe ein erstes Hohlrad aufweist, das drehbar gelagert ist und über die erste Stelleinrichtung drehmomentabhängig begrenzt verdrehbar am Gehäuse festgelegt ist, und wobei ein zweites drehbar gelagertes Hohlrad des Planetengetriebes mit der ersten Kupplungshälfte drehfest verbunden ist. Auf diese Weise ergibt sich eine günstige Ankopplung der Kupplung an das Planetenradgetriebe, während die Eingangsstufe des Getriebes in bekannter Weise zur drehmomentabhängigen Abschaltung des Motors ausgelegt werden kann.In a further preferred embodiment, the transmission is designed as a multi-stage planetary gear, the planetary gear having a first ring gear which is rotatably mounted and is limitedly rotatably fixed on the housing via the first actuating device, and wherein a second rotatably mounted ring gear of the planetary gear with the first coupling half is rotatably connected. In this way, there is a favorable coupling of the clutch to the planetary gear, while the input stage of the transmission can be designed in a known manner for the torque-dependent shutdown of the motor.

Die zweite Stelleinrichtung weist in bevorzugter Weiterbildung eine Stellmutter auf, die mit einem Gewinde im Gehäuse in Axialrichtung verstellbar festgelegt ist, um die Vorspannung der Feder zu verändern. Dadurch ergibt sich eine einfache Einstellmöglichkeit für die Vorspannung der Feder und damit für das Auslösemoment der Kupplung.In a preferred development, the second actuating device has an adjusting nut which is fixed with a thread in the housing so as to be adjustable in the axial direction in order to adjust the preload to change the spring. This results in a simple setting option for the preload of the spring and thus for the clutch release torque.

Die Feder ist vorzugsweise als Tellerfeder ausgebildet, da eine Tellerfeder einen kompakten Aufbau bei hoher Federkraft ermöglicht.The spring is preferably designed as a plate spring, since a plate spring enables a compact structure with high spring force.

In weiter zweckmäßiger Ausbildung weist die erste Stelleinrichtung zur Verstellung einen Schaltring auf, der zur gemeinsamen Verstellung mit der zweiten Stelleinrichtung mit der Stellmutter drehfest verbunden ist. Durch eine solche Anordnung läßt sich eine einfache Kopplung der ersten Stelleinrichtung mit der zweiten Stelleinrichtung erreichen.In a further expedient embodiment, the first adjusting device has a switching ring for the adjustment, which is rotatably connected to the adjusting nut for adjustment together with the second adjusting device. Such an arrangement enables a simple coupling of the first actuating device to the second actuating device.

In weiter bevorzugter Ausführung ist in das Gehäuse eine Gewindehülse eingeschraubt, in der Axialstifte gehalten sind, die zum Vorspannen der Feder über einen an der Gewindehülse verstellbar festgelegten Stellring axial verschiebbar sind. Auf diese Weise wird ein unbeabsichtigtes Aufschrauben des Gehäuses vermieden, was zu einem Herausfallen der Einbauteile führen könnte. Gleichzeitig läßt sich der Stellring in axialer Richtung verstellen, ohne daß dies zu einer Axialbewegung der Welle führt. Darüber hinaus ist es möglich, bei dieser Ausführung einen Gewindestutzen zur Ankopplung von Zusatzeinrichtungen, beispielsweise eines Winkelschraubers, vorzusehen.In a further preferred embodiment, a threaded sleeve is screwed into the housing, in which axial pins are held, which are axially displaceable for biasing the spring via an adjusting ring which is adjustably fixed on the threaded sleeve. In this way, unintentional screwing on of the housing is avoided, which could lead to the built-in parts falling out. At the same time, the adjusting ring can be adjusted in the axial direction without this leading to an axial movement of the shaft. In addition, it is possible in this embodiment to provide a threaded connector for coupling additional devices, for example an angle screwdriver.

In weiter bevorzugter Ausführung ist der Stellring auf einen Gewindestutzen der Gewindehülse aufgeschraubt und mit dem Schaltring der ersten Stelleinrichtung drehfest verbunden. Durch diese Maßnahmen gestaltet sich die axiale Verstellung des Stellrings und damit die Veränderung der Vorspannung der Feder, sowie die Kopplung mit der ersten Stelleinrichtung besonders einfach.In a further preferred embodiment, the adjusting ring is screwed onto a threaded connector of the threaded sleeve and is connected to the switching ring of the first adjusting device in a rotationally fixed manner. The axial adjustment takes place through these measures the adjusting ring and thus the change in the preload of the spring, as well as the coupling with the first actuating device, are particularly simple.

In zweckmäßiger Weiterbildung ist dabei der axiale Stellweg des Stellrings beidseitig begrenzt, wozu in bevorzugter Ausführung federseitig eine radiale Stirnfläche der Gewindehülse und auf der gegenüberliegenden Seite ein Anschlagring vorgesehen ist. Hierdurch läßt sich die Einstellmöglichkeit der Federspannung auf einen technisch sinnvollen Bereich begrenzen.In an expedient development, the axial travel of the adjusting ring is limited on both sides, for which purpose a radial end face of the threaded sleeve is provided on the spring side and a stop ring is provided on the opposite side. As a result, the possibility of adjusting the spring tension can be limited to a technically sensible range.

Die drehfeste Verbindung zwischen Stellring und Schaltring kann auf besonders einfache Weise durch eine Rändelung erreicht werden.The rotationally fixed connection between the adjusting ring and the switching ring can be achieved in a particularly simple manner by knurling.

Während bei den zuvor beschriebenen Ausführungen die Vorspannung der Feder gemeinsam mit einer Verstellung der ersten Stelleinrichtung erfolgt und eine Veränderung der Vorspannung der Feder ohne Verstellung der ersten Stelleinrichtung nur mit zusätzlichem Aufwand möglich ist (Abziehen des Schaltrings), kann bei einer weiteren Ausführung der Erfindung die Vorspannung der Feder unabhängig von der Stellung des Schaltrings der ersten Stelleinrichtung verändert werden. Diese Ausführung ist vorteilhaft, falls eine einfache Einstellmöglichkeit des Schraubers zur Erhöhung der Drehmomentkurve beim harten Schraubfall für den Anwender geschaffen werden soll.While in the previously described embodiments, the spring is preloaded together with an adjustment of the first actuating device and a change in the preload of the spring without adjustment of the first actuating device is only possible with additional effort (removal of the switching ring), in a further embodiment of the invention the Preload of the spring can be changed regardless of the position of the switching ring of the first actuating device. This version is advantageous if a simple setting option for the screwdriver to increase the torque curve in the case of hard screwdriving is to be created for the user.

Hierzu ist auf dem Stellring eine federbelastete Schiebehülse axial verschiebbar angeordnet, die mit dem Stellring über eine Mitnahmeverzahnung drehfest verbunden ist. Dabei liegt die Schiebehülse in einer Ruheposition am Schaltring an und ist über eine Rändelung drehfest mit diesem verbunden. In dieser Position ist eine Verstellung des Stellrings der zweiten Stelleinrichtung nur gemeinsam mit dem Schaltring der ersten Stelleinrichtung möglich. Soll nun die Vorspannung der Feder unabhängig von der Einstellung des Schaltrings der ersten Stelleinrichtung verändert werden, so ist die Schiebehülse gegen die Federkraft vom Schaltring in eine Verstellposition zurückziehbar, in der die Rändelung nicht mit dem Schaltring im Eingriff steht, so daß eine Verdrehung des Stellrings relativ zum Schaltring möglich ist.For this purpose, a spring-loaded sliding sleeve is axially displaceably arranged on the adjusting ring, which is connected in a rotationally fixed manner to the adjusting ring via driving teeth. The sliding sleeve is in a rest position on the shift ring and is non-rotatably connected to it by knurling. In this position, an adjustment of the adjusting ring of the second adjusting device is only possible together with the switching ring of the first adjusting device. If the preload of the spring is to be changed regardless of the setting of the switching ring of the first actuating device, the sliding sleeve can be retracted against the spring force from the switching ring into an adjustment position in which the knurling is not in engagement with the switching ring, so that the adjusting ring is rotated relative to the switching ring is possible.

In zweckmäßiger Ausführung ist dabei eine Einrichtung zur Begrenzung des Verstellwinkels der Schiebehülse gegenüber dem Schaltring vorgesehen. Hierzu kann am Schaltring eine Codierscheibe festgelegt sein, die eine kreissegmentförmige Kulissenführung aufweist, in die ein Nocken der Schiebehülse zur Begrenzung des Verstellwinkels eingreift. Durch eine solche Maßnahme läßt sich die Verstellung der Vorspannung der Feder auf einen sinnvollen Bereich einschränken, was wegen der Auswirkung schon einer minimalen axialen Verstellung des Stellringes auf das Auflösemoment der Kupplung sinnvoll erscheint.In an expedient embodiment, a device is provided for limiting the adjustment angle of the sliding sleeve relative to the switching ring. For this purpose, a coding disk can be fixed to the switching ring, which has a slotted guide in the form of a segment into which a cam of the sliding sleeve engages to limit the adjustment angle. With such a measure, the adjustment of the prestressing of the spring can be restricted to a reasonable range, which seems reasonable because of the effect of even a minimal axial adjustment of the adjusting ring on the release torque of the clutch.

Die Erfindung ist nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: einen Teil-Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Schraubers in einer ersten Ausführung,
Fig. 1a: eine Ansicht der Druckscheibe zur Aufnahme der Kugeln gemäß Fig. 1,
Fig. 1b: eine Ansicht der Rollenaufnahme zur Aufnahme der Rollen gemäß Fig. 1,
Fig. 2: einen Teil-Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Schraubers in einer zweiten Ausführung,
Fig. 3: einen Teil-Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Schraubers in einer dritten Ausführung,
Fig. 4: einen Schnitt längs der Linie IV-IV gemäß Fig. 3 und
Fig. 5: einen Vergleich der Drehmomentverläufe eines erfindungsgemäßen Schraubers in Abhängigkeit von der Einstellung für verschiedene Schraubfälle im Vergleich mit den Drehmomentverläufen eines Schraubers nach dem Stand der Technik ohne die erfindungsgemäße Kupplung.

The invention is explained in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1: 2 shows a partial longitudinal section of a screwdriver according to the invention in a first embodiment,
Fig. 1a: 2 shows a view of the thrust washer for receiving the balls according to FIG. 1,
Fig. 1b: 2 shows a view of the roll holder for receiving the rolls according to FIG. 1,
Fig. 2: 2 shows a partial longitudinal section of a screwdriver according to the invention in a second embodiment,
Fig. 3: 3 shows a partial longitudinal section of a screwdriver according to the invention in a third embodiment,
Fig. 4: a section along the line IV-IV of FIG. 3 and
Fig. 5: a comparison of the torque profiles of a screwdriver according to the invention depending on the setting for different screwdriving cases in comparison with the torque curves of a screwdriver according to the prior art without the clutch according to the invention.

Der erfindungsgemäße Schrauber gemäß Fig. 1 ist als Handwerkzeug ausgebildet, das in bekannter Weise von einem Antriebsmotor über ein zweistufiges Planetenradgetrieb gemäß der DE 37 42 952 A1 angetrieben ist. Das Planetenradgetriebe weist also eine erste Getriebestufe auf, dessen Sonnenrad vom Motorritzel gebildet ist. Das Motorritzel treibt um dieses herum angeordnete Planetenräder, welche drehbar auf einem Planetenträger gelagert sind, der koaxial zur Drehachse der Motorwelle angeordnet ist. Die Planetenräder greifen mit ihrer Verzahnung einerseits in das Motorritzel ein und stützen sich andererseits in der Innenverzahnung eines ersten Hohlrades ab, welches drehbar gelagert ist. Die erste Getriebestufe ist über den Planetenträger an die zweite Getriebestufe angekoppelt, von deren Planetenträger die Welle 20 angetrieben ist. Die zweite Getriebestufe weist ein Hohlrad 27 auf, das entgegen der vorbekannten Ausführung nicht am Gehäuse 1 drehfest festgelegt ist, sondern mit einer ersten Kupplungshälfte 48 einer nachfolgend beschriebenen, als Ganzes mit 29 bezeichneten Kupplung drehfest verbunden ist, deren zweite Kupplungshälfte 49 am Gehäuse 1 festgelegt ist.1 is designed as a hand tool, which is driven in a known manner by a drive motor via a two-stage planetary gear according to DE 37 42 952 A1. The planetary gear has a first gear stage, the sun gear of which is formed by the motor pinion. The motor pinion drives planet wheels arranged around it, which are rotatably mounted on a planet carrier which is arranged coaxially to the axis of rotation of the motor shaft. The planet gears engage with their teeth on the one hand in the motor pinion and on the other hand are supported in the internal toothing of a first ring gear which is rotatably mounted. The first gear stage is coupled via the planet carrier to the second gear stage, from the planet carrier of which the shaft 20 is driven. The second gear stage has a ring gear 27 which, contrary to the previously known embodiment, is not fixed in terms of rotation on the housing 1, but is connected in a rotationally fixed manner to a first coupling half 48 of a coupling described below, designated as a whole as 29, the second coupling half 49 fixed to the housing 1 is.

Das Hohlrad der ersten Stufe des als Ganzes mit der Ziffer 2 bezeichneten Getriebes ist drehbar gelagert und von einem Schwenkhebel gehalten, dessen Vorspannung über einen Torsionsstab einstellbar ist. Die Vorspannung des Torsionsstabes ist über einen Schaltring 18 in Verbindung mit einer Stellhülse 46 und einem Kulissenring 44, die in Fig. 2 angedeutet sind, verstellbar. Je nach Winkelstellung des Schaltringes 18 ergibt sich in bekannter Weise eine veränderte Vorspannung des Torsionsstabes, was zu einer Abschaltung des Motors über eine Verdrehung der Schaltgabel durch das auf das erste Hohlrad wirkende Gegendrehmoment beim Erreichen eines bestimmten Drehmomentes führt.The ring gear of the first stage of the gearbox, designated as a whole by the number 2, is rotatably mounted and held by a swivel lever, the pretensioning of which can be adjusted via a torsion bar. The prestressing of the torsion bar can be adjusted via a switching ring 18 in connection with an adjusting sleeve 46 and a link ring 44, which are indicated in FIG. 2. Depending on the angular position of the shift ring 18, there is a known bias of the torsion bar, which leads to a shutdown of the engine via a rotation of the shift fork by the counter-torque acting on the first ring gear when a certain torque is reached.

Bis auf die Kupplung 29 mit einer zugehörigen Stelleinrichtung, über die das zweite Hohlrad 27 des Getriebes 2 mit dem Gehäuse 1 verbunden ist, entspricht der Aufbau des Schraubers also einem Schrauber gemäß der DE 37 42 952 A1. Eine diesbezügliche ausführliche Darstellung erübrigt sich an dieser Stelle, da die Erfindung unabhängig ist von Art und Aufbau der nicht zur Erfindung gehörigen ersten Stelleinrichtung. Im Hinblick auf Details wird auf die DE 37 42 952 A1 verwiesen.Except for the clutch 29 with an associated actuating device, via which the second ring gear 27 of the transmission 2 is connected to the housing 1, the structure of the screwdriver corresponds to a screwdriver according to DE 37 42 952 A1. A detailed description in this regard is not necessary at this point, since the invention is independent of the type and structure of the Invention belonging first actuator. With regard to details, reference is made to DE 37 42 952 A1.

In den Zeichnungen ist die als Ganzes mit der Ziffer 28 bezeichnete erste Stelleinrichtung, über die die über den Torsionsstab auf die Schaltgabel wirkende Vorspannung verstellbar ist, nur teilweise angedeutet. Auch ist vom Getriebe 2 nur das zweite Hohlrad 27 teilweise dargestellt, das mit der erfindungsgemäßen Kupplung 29 verbunden ist.The first actuating device, designated as a whole by the number 28, by means of which the prestress acting on the shift fork via the torsion bar can be adjusted is only partially indicated in the drawings. Also, only the second ring gear 27 of the transmission 2 is shown, which is connected to the clutch 29 according to the invention.

Die vom Planetenradträger der zweiten Getriebestufe angetriebene Welle 20 ist zum Antrieb eines Schraubkopfes vorgesehen, was in den Figuren 2 und 3 durch eine Bit-Aufnahme 45 angedeutet ist, in die der Schraubkopf mit einem entsprechend geformten Einsteckteil einsteckbar ist.The shaft 20 driven by the planet gear carrier of the second gear stage is provided for driving a screw head, which is indicated in FIGS. 2 and 3 by a bit receptacle 45, into which the screw head can be inserted with a correspondingly shaped insert part.

Das zweite Hohlrad 27 stützt sich über eine eingespritzte Lagerbuchse 4 auf der Welle 20 ab, die wiederum in einer flanschförmig geformten Rollenaufnahme 5 gleitend gelagert ist. Die Rollenaufnahme 5 ist mit einem getriebeseitigen ringförmigen Abschnitt 60 über zwei axiale Stifte 3 mit dem Hohlrad 27 drehfest verbunden und in ihrem mittleren Bereich in einem Ringsteg 59 des Gehäuses 1 gehalten. An ihrem dem Getriebe 2 abgewandten Ende weist die Rollenaufnahme 5 eine Stirnfläche auf, an der, wie aus der Ansicht gemäß Fig. 1b erkennbar ist, sechs in Radialrichtung verlaufende breite Nuten 26 zur Aufnahme von Rollen 6 vorgesehen sind, die durch dreieckförmige Stege 25 voneinander getrennt sind. Die Drehachsen 47 der Rollen 6 weisen dabei radial nach außen und sind jeweils um 60° gegeneinander versetzt. Die Rollen 6 sind an ihrer der Welle 20 zugewandten Seite in den Nuten 26 geführt und stützen sich an ihrer Außenseite auf einer Stützscheibe 7 ab, die an der dem Getriebe 2 abgewandten Seite des Ringsteges 59 des Gehäuses 1 anliegt.The second ring gear 27 is supported by an injected bearing bush 4 on the shaft 20, which in turn is slidably mounted in a flange-shaped roller holder 5. The roller holder 5 is connected in a rotationally fixed manner to the ring gear 27 by means of an annular section 60 on the gearbox side via two axial pins 3 and is held in its central region in an annular web 59 of the housing 1. At its end facing away from the transmission 2, the roller holder 5 has an end face on which, as can be seen from the view according to FIG. 1b, six radial grooves 26 are provided in the radial direction for receiving rollers 6, which are separated from one another by triangular webs 25 are separated. The axes of rotation 47 of the rollers 6 point radially outwards and are each offset by 60 °. The rollers 6 are guided in the grooves 26 on their side facing the shaft 20 and are supported on their outside on a support disk 7, which rests on the side of the ring web 59 of the housing 1 facing away from the gear 2.

An die Rollenaufnahme 5 schließt sich eine Druckscheibe 8 an, deren Form aus der Ansicht gemäß Fig. 1a ersichtlich ist. Die Druckscheibe 8 weist drei randseitige, um jeweils 120° gegeneinander versetzte Nuten 23 auf, in die in das Gehäuse 1 radial eingeschraubte Madenschrauben 19 eingreifen, um die Druckscheibe 8 drehfest zu arretieren. In der Druckscheibe 8 sind sechs jeweils um 60° gegeneinander versetzte Bohrungen 22 vorgesehen, in der Kugeln 9 gehalten sind, die in die Zwischenräume zwischen den Rollen 6 formschlüssig eingreifen. Der Durchmesser der Rollen 6 ist so dimensoniert, daß die Rollen als Drucklager zwischen der Stützscheibe 7 und der Druckscheibe 8 wirken. Die Kugeln 9 sind an ihrer der Rollenaufnahme 5 abgewandten Seite an einer Axialscheibe 10 gehalten, die durch eine als Tellerfeder ausgebildete Feder 11 in Richtung auf die Rollen 6 beaufschlagt ist. Die Feder 11 liegt getriebeseitig an der Axialscheibe 10 an und liegt mit ihrem anderen Ende an der Stirnfläche einer Stellmutter 15 an, die mit einem Gewinde 14 in das Gehäuse 1 eingeschraubt ist.A pressure disc 8 adjoins the roller holder 5, the shape of which can be seen from the view according to FIG. 1a. The thrust washer 8 has three grooves 23, each offset by 120 ° from one another, into which grub screws 19 radially screwed into the housing 1 engage in order to lock the thrust washer 8 in a rotationally fixed manner. In the thrust washer 8, six bores 22, each offset by 60 °, are provided, in which balls 9 are held, which engage in a positive manner in the spaces between the rollers 6. The diameter of the rollers 6 is dimensioned so that the rollers act as a thrust bearing between the support disk 7 and the thrust washer 8. The balls 9 are held on their side facing away from the roller holder 5 on an axial disk 10 which is acted upon by a spring 11 designed as a plate spring in the direction of the rollers 6. The spring 11 rests on the transmission side against the axial disk 10 and rests with its other end against the end face of an adjusting nut 15 which is screwed into the housing 1 with a thread 14.

Auf der Welle 20 ist eine Lagerbuchse 16 vorgesehen, die getriebeseitig über einen Seegerring 12 festgelegt ist, an ihrem gegenüberliegenden, dem Getriebe abgewandten Ende an einem Absatz 17 der Welle 20 anliegt und in einer zentralen Bohrung der Stellmutter 15 gehalten ist. Der Schaltring 18 der nur als Ganzes mit der Ziffer 28 angedeuteten ersten Stelleinrichtung umschließt die Stellmutter 15 an ihrem dem Getriebe 2 abgewandten Ende und ist mit dieser über eine Rändelung 21 drehfest verbunden. Die Vorspannung der Feder 11 läßt sich durch Verdrehen der Stellmutter 15 im Gehäuse 1 einstellen. Je nach der eingestellten Vorspannung wird die Feder 11 bei Erreichen eines bestimmten Grenzdrehmomentes M so weit zusammengedrückt, daß sich die Kugeln 9 aus ihrer Lage zwischen den Rollen 6 heraus bis in den nächsten Zwischenraum bewegen. Beim schlagartigen Überspringen der Rollen 6 über die Kugeln 9 wird auf die Rollen 6 und damit auf das zweite Hohlrad 27 des Getriebes ein Gegendrehmoment übertragen, das der Drehrichtung der Welle 20 entgegengesetzt ist. Die Vorspannung der Feder 11 ist so eingestellt, daß dieses Nachgeben der Kupplung nur beim harten Schraubfall auftritt und daß beim einmaligen Nachgeben der Kupplung der Motor infolge des Gegendrehmomentes über die Schaltgabel der ersten Stelleinrichtung 28 abgeschaltet wird. Gleichfalls ist die Vorspannung der Feder 11 so eingestellt, daß die Kupplung 29 beim weichen Schraubfall nicht anspricht und eine Abschaltung über die erste Stelleinrichtung 28 beim Erreichen eines bestimmten Grenzdrehmomentes erfolgt. Da der Schaltring 18 der ersten Stelleinrichtung 28 mit der Stellmutter 15 drehfest gekoppelt ist, wird bei einer Erhöhung des Abschaltmomentes der ersten Stelleinrichtung gleichfalls die Vorspannung der Feder 11 erhöht, was dazu führt, daß sich über den gesamten Einstellbereich der Stelleinrichtung 28 ein annähernd linearer Drehmomentverlauf ergibt. Gleichfalls ergibt sich ein annähernd identischer Drehmomentverlauf unabhängig davon, ob ein harter oder weicher Schraubfall vorliegt.On the shaft 20, a bearing bush 16 is provided, which is fixed on the transmission side via a circlip 12, abuts on a shoulder 17 of the shaft 20 at its opposite end facing away from the transmission and is held in a central bore of the adjusting nut 15. The switching ring 18 of the first actuating device, which is indicated only as a whole by the number 28, surrounds the adjusting nut 15 at its end facing away from the transmission 2 and is connected to it via a Knurling 21 non-rotatably connected. The preload of the spring 11 can be adjusted by turning the adjusting nut 15 in the housing 1. Depending on the set bias, the spring 11 is compressed so far when a certain limit torque M is reached that the balls 9 move out of their position between the rollers 6 into the next space. When the rollers 6 suddenly jump over the balls 9, a counter torque is transmitted to the rollers 6 and thus to the second ring gear 27 of the transmission which is opposite to the direction of rotation of the shaft 20. The bias of the spring 11 is set so that this yielding of the clutch occurs only in the case of hard screwing and that when the clutch is given once, the motor is switched off as a result of the counter-torque via the shift fork of the first actuating device 28. Likewise, the preload of the spring 11 is set so that the coupling 29 does not respond to soft screwdriving and the first actuating device 28 switches off when a certain limit torque is reached. Since the switching ring 18 of the first actuating device 28 is non-rotatably coupled to the adjusting nut 15, the bias of the spring 11 is also increased when the switch-off torque of the first actuating device is increased, which leads to an approximately linear torque curve over the entire adjustment range of the actuating device 28 results. Likewise, there is an almost identical torque curve regardless of whether there is a hard or soft tightening case.

Wird der Schaltring 18 von der Rändelung der Stellmutter 15 abgezogen, so kann die Vorspannung der Feder 11 unabhängig von der Winkelstellung des Schaltring 18 verstellt werden.If the switching ring 18 is withdrawn from the knurling of the adjusting nut 15, the pretension of the spring 11 can be adjusted independently of the angular position of the switching ring 18.

Wird nun die Vorspannung der Feder 11 gegenüber dem zur Erzielung des zuvor beschriebenen Verhaltens erforderlichen Wert beträchtlich erhöht, wozu meist nur eine Verschiebung von weniger als einem Millimeter erforderlich ist, so spricht die Kupplung 29 beim harten Schraubfall erst bei einem höheren Anzugsmoment an. Bei dieser Einstellung wird also der Drehimpuls des Getriebes ausgenutzt, um das Abschaltdrehmoment im harten Schraubfall zu erhöhen. Der Schrauber kann also so eingestellt werden, daß dieser an sich bei einem Schrauber nach dem Stand der Technik unerwünschte Effekt gezielt herbeigeführt wird, um einen höheren Drehmomentverlauf beim harten Schraubfall zu erzielen. Dies kann sinnvoll sein, um einen für einen bestimmten Schraubfall an sich nicht ausreichend dimensionierten Schrauber in Ausnahmefällen zur Erzielung eines höheren Drehmomentes im harten Schraubfall zu verwenden.If the preload of the spring 11 is increased considerably compared to the value required to achieve the behavior described above, for which usually only a displacement of less than one millimeter is required, the coupling 29 only responds to a higher tightening torque in the case of hard screwdriving. With this setting, the angular momentum of the gearbox is used to increase the shutdown torque in the case of hard screwdriving. The screwdriver can thus be set so that this undesired effect is specifically brought about in a screwdriver according to the prior art, in order to achieve a higher torque curve in the case of hard screwdriving. This can be useful in order to use a screwdriver that is not sufficiently dimensioned for a specific screwdriving in exceptional cases to achieve a higher torque in the hard screwdriving case.

Fig. 2 zeigt eine leicht abgewandelte Ausführung eines erfindungsgemäßen Schraubers, bei der die Vorspannung der Feder 11 durch Verschiebung von Axialstiften 36 verstellbar ist. Bei der sonst unverändert aufgebauten Kupplung ist die Druckscheibe 8 über zwei Paßfedern 30 mit dem Gehäuse 1 verbunden. Die Feder 11 liegt getriebeseitig an einer Axialscheibe 33 und auf der gegenüberliegenden Seite an einer Axialscheibe 31 an.Fig. 2 shows a slightly modified embodiment of a screwdriver according to the invention, in which the bias of the spring 11 is adjustable by displacement of axial pins 36. In the otherwise unchanged coupling, the thrust washer 8 is connected to the housing 1 via two parallel keys 30. The spring 11 bears on the transmission side against an axial disk 33 and on the opposite side against an axial disk 31.

Die Axialscheibe 31 stützt sich ihrerseits an einer Gewindehülse 34 ab, die in das Gehäuse 1 eingeschraubt ist und an ihrem getriebeseitigen Ende Längsschlitze 32 aufweist, in die die Paßfeder 30 eingreift. Die Gewindehülse 34 ist mit ihrem Außengewinde 35 in das Gehäuse 1 eingeschraubt und kann in den Positionen, in denen die Längsschlitze 32 mit der Paßfeder 30 fluchten, über letztere drehfest arretiert werden.The axial disk 31 is in turn supported on a threaded sleeve 34, which is screwed into the housing 1 and has longitudinal slots 32 at its end on the transmission side, in which the feather key 30 engages. The threaded sleeve 34 is screwed into the housing 1 with its external thread 35 and can be locked in a rotationally fixed manner in the positions in which the longitudinal slots 32 are aligned with the feather key 30.

Die Vorspannung der Feder 11 kann durch Vorschieben der Axialscheibe 31 über insgesamt drei auf diese wirkende Axialstifte 36 erhöht werden. Die Axialstifte 36 sind in Bohrungen der Gewindehülse 34 verschiebbar geführt und liegen auf ihrer der Feder abgewandten Seite an einem Stellring 40 an, der auf einem Gewindestutzen 38 der Gewindehülse 34 in Axialrichtung verstellbar ist. Der axiale Stellweg des Stellrings 40 ist dabei federseitig durch eine Stirnfläche 57 der Gewindehülse 34 begrenzt und auf der gegenüberliegenden Seite durch einen Anschlagring 41, der am Ende des Gewindestutzens 38 auf der Gewindehülse 34 gehalten ist. Der Stellring 40 ist über eine Rändelung 39 mit dem Schaltring 18 der ersten Stelleinrichtung 28 drehfest verbunden.The preload of the spring 11 can be increased by advancing the axial disk 31 via a total of three axial pins 36 acting thereon. The axial pins 36 are guided displaceably in the bores of the threaded sleeve 34 and lie on their side facing away from the spring against an adjusting ring 40 which is adjustable in the axial direction on a threaded connector 38 of the threaded sleeve 34. The axial travel of the adjusting ring 40 is limited on the spring side by an end face 57 of the threaded sleeve 34 and on the opposite side by a stop ring 41 which is held on the threaded sleeve 34 at the end of the threaded connector 38. The adjusting ring 40 is connected in a rotationally fixed manner to the switching ring 18 of the first adjusting device 28 via a knurling 39.

Wird also über den Schaltring 18 das Abschaltmoment der ersten Stelleinrichtung verstellt, so wird dabei gleichzeitig die Vorspannung der Feder 11 verändert. Die Vorspannung der Feder 11 wird in der zuvor beschriebenen Weise so eingestellt, daß im weichen Schraubfall die Kupplung 29 nicht anspricht und eine Abschaltung des Motors bei Erreichen des Anzugsmomentes über die erste Stelleinrichtung erfolgt. Dagegen löst die Kupplung 29 im harten Schraubfall bei Erreichen des voreingestellten Drehmomentes durch Nachgeben der Feder 11 aus, so daß sich die Kugeln 9 von den Rollen 6 zurückbewegen, bis sie in den nächsten Zwischenraum zwischen den Rollen eingreifen.If the switching torque of the first actuating device is adjusted via the switching ring 18, the pretension of the spring 11 is changed at the same time. The bias of the spring 11 is set in the manner described above so that the coupling 29 does not respond in the case of soft screwing and the motor is switched off when the tightening torque is reached via the first actuating device. In contrast, the coupling 29 triggers in hard screwing when the preset torque is reached by giving in the spring 11, so that the balls 9 move back from the rollers 6 until they engage in the next space between the rollers.

Die Welle 20 ist ähnlich der Ausführung gemäß Fig. 1 beidseitig gelagert. Getriebeseitig ist die Welle durch die Lagerbuchse 4 gehalten, die in den Planetenträger der zweiten Getriebestufe eingespritzt ist. Am anderen Ende ist eine Lagerbuchse 16 vorgesehen, die getriebeseitig durch einen Seegerring 12 festgelegt ist und auf ihrer gegenüberliegenden Seite durch Kugeln 37 gehalten ist, die an einem entsprechend geformten Bund 42 der Welle 20 anliegen. Die Lagerbuchse 16 ist in einer zentralen Bohrung der Gewindehülse 34 gehalten. Zur Abdichtung nach außen ist zwischen der Welle 20 und der Gewindehülse 34 ein O-Ring 43 in einer entsprechend geformten Ringnut der Welle angeordnet.The shaft 20 is supported on both sides similar to the embodiment according to FIG. 1. On the transmission side, the shaft is held by the bearing bush 4, which is injected into the planet carrier of the second transmission stage. At the other end, a bearing bush 16 is provided, which is on the transmission side through a snap ring 12 is fixed and is held on its opposite side by balls 37 which abut a correspondingly shaped collar 42 of the shaft 20. The bearing bush 16 is held in a central bore of the threaded sleeve 34. For sealing to the outside, an O-ring 43 is arranged in a correspondingly shaped annular groove of the shaft between the shaft 20 and the threaded sleeve 34.

Da bei der Ausführung gemäß Fig. 2 die Gewindehülse 34 in einer vorbestimmten Einschraubposition durch die Paßfeder drehfest arretiert wird und die Vorspannung der Feder 11 durch Verdrehen des Stellrings 40 auf dem Gewindestutzen 38 indirekt über die Axialstifte 36 verändert wird, wird bei einer Veränderung der Vorspannung der Feder die Position der Welle 20 nicht verändert. Dagegen führt bei der Ausführung gemäß Fig. 1 eine Veränderung der Vorspannung der Feder auch zu einer entsprechenden Axialbewegung der Welle. Wegen des geringen, im Millimeterbereich liegenden Stellweges kann diese Bewegung jedoch ohne weiteres toleriert werden.Since in the embodiment according to FIG. 2 the threaded sleeve 34 is locked in a rotationally fixed manner by the parallel key in a predetermined screw-in position and the pretensioning of the spring 11 is changed indirectly via the axial pins 36 by turning the adjusting ring 40 on the threaded connector 38, the pretensioning changes the spring does not change the position of the shaft 20. In contrast, in the embodiment according to FIG. 1, a change in the preload of the spring also leads to a corresponding axial movement of the shaft. However, due to the small travel in the millimeter range, this movement can be easily tolerated.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 ist der im übrigen mit der Ausführung gemäß Fig. 2 übereinstimmende Schrauber dahingehend abgewandelt, daß vor dem Schaltring 18 eine zusätzliche Schiebehülse vorgesehen ist, über die die Vorspannung der Feder 11 unabhängig von der Position des Schaltrings 18 veränderbar ist. Eine solche Anordnung ist sinnvoll, wenn für den Anwender eine Möglichkeit geschaffen werden soll, durch eine entsprechende Erhöhung der Vorspannung der Feder im harten Schraubfall ein späteres Ansprechen der Kupplung zu erreichen, so daß eine Abschaltung erst bei einem höheren Anzugsmoment erfolgt, wobei der Drehimpuls des Getriebes ausgenützt wird und sich somit ein höheres Drehmoment ergibt, was zu einer entsprechend angehobenen Drehmomentkurve führt (vgl. Kurve C in Fig. 5).In the embodiment according to FIG. 3, the screwdriver which is otherwise the same as the embodiment according to FIG. 2 is modified in such a way that an additional sliding sleeve is provided in front of the switching ring 18, via which the preload of the spring 11 can be changed independently of the position of the switching ring 18 . Such an arrangement is useful if the user is to be given the opportunity to achieve a later response of the clutch by a corresponding increase in the preload of the spring in the case of hard screwdriving, so that a switch-off only takes place at a higher tightening torque. wherein the angular momentum of the transmission is used and thus a higher torque results, which leads to a correspondingly increased torque curve (see curve C in FIG. 5).

Die Axialstifte 36 sind in einer der Ausführung gemäß Fig. 2 entsprechenden Weise durch Verdrehung des Stellrings 50 auf dem Gewindestutzen 38 der Gewindehülse 34 in Richtung auf die Feder 11 verschiebbar, um deren Vorspannung zu erhöhen. Der Stellring 50 ist gegenüber der zuvor beschriebenen Ausführung etwas verbreitert und weist an seiner Außenfläche eine Mitnahmeverzahnung 54 auf, in die die Schiebehülse 52 eingreift, so daß letztere in Axialrichtung verschiebbar ist aber gleichzeitig eine drehfeste Verbindung zwischen der Schiebehülse 52 und dem Stellring 50 gewährleistet ist. Die Schiebehülse 52 ist durch eine Feder 51, die sich an ihrem äußeren, dem Getriebe abgewandten Ende an einem Sprengring 53 abstützt, in Richtung auf den Schaltring 18 beaufschlagt. Somit liegt die Schiebehülse 52 im Normalfall am Schaltring 18 an. In dieser Ruheposition ist die Schiebehülse 52 über eine Rändelung 39, die in eine entsprechende zentrale Rändelung des Schaltrings (18) eingreift, mit diesem formschlüssig verbunden, so daß insgesamt eine drehfeste Verbindung des Schaltrings 18 mit dem Stellring 50 hergestellt ist.The axial pins 36 can be displaced in a manner corresponding to the embodiment according to FIG. 2 by rotating the adjusting ring 50 on the threaded connector 38 of the threaded sleeve 34 in the direction of the spring 11 in order to increase its pretension. The adjusting ring 50 is somewhat widened compared to the previously described embodiment and has on its outer surface a driving toothing 54 in which the sliding sleeve 52 engages, so that the latter can be displaced in the axial direction but at the same time a rotationally fixed connection between the sliding sleeve 52 and the adjusting ring 50 is ensured . The sliding sleeve 52 is urged in the direction of the switching ring 18 by a spring 51, which is supported on its outer end facing away from the transmission on a snap ring 53. The sliding sleeve 52 therefore bears against the switching ring 18 in the normal case. In this rest position, the sliding sleeve 52 is positively connected to it via a knurling 39 which engages in a corresponding central knurling of the switching ring (18), so that a non-rotatable connection of the switching ring 18 with the adjusting ring 50 is produced.

Wird nun die Schiebehülse 52 entgegen der Federkraft vom Schaltring 18 zurückgezogen, bis die Rändelung 39 nicht mehr mit der Rändelung des Schaltrings 18 im Eingriff ist, so kann die Schiebehülse 52 und damit der Stellring 50 unabhängig vom Schaltring 18 verdreht werden, so daß die Vorspannung der Feder 11 unabhängig von der Winkelposition des Schaltrings 18 veränderbar ist. Aus dieser Verstellposition kann die Schiebehülse 52 wieder unter der Wirkung der Feder 51 in die Ruheposition zurückgleiten, bis die Rändelung 39 wieder im Eingriff ist und die Schiebehülse am Schaltring 18 anliegt.If the sliding sleeve 52 is now retracted against the spring force by the switching ring 18 until the knurling 39 is no longer engaged with the knurling of the switching ring 18, the sliding sleeve 52 and thus the adjusting ring 50 can be rotated independently of the switching ring 18, so that the preload the spring 11 regardless of the angular position of the switching ring 18th is changeable. From this adjustment position, the sliding sleeve 52 can slide back into the rest position under the action of the spring 51 until the knurling 39 is engaged again and the sliding sleeve bears against the switching ring 18.

Um eine Veränderung der Vorspannung der Feder 11 nur in einem vorbestimmten Bereich sicherzustellen, ist am Schaltring 18 eine Codierscheibe 55 festgelegt, die gemäß Fig. 4 eine kreissegmentförmige Kulissenführung 58 aufweist, in die ein Nocken 56 der Schiebehülse 52 eingreift.In order to ensure a change in the pretension of the spring 11 only in a predetermined range, a coding disk 55 is fixed on the switching ring 18, which according to FIG. 4 has a sliding block guide 58 in the form of a segment, into which a cam 56 of the sliding sleeve 52 engages.

In Fig. 5 sind die Drehmomentkurven eines erfindungsgemäßen Schraubers gemäß Fig. 1, 2 oder 3 in Abhängigkeit von der Skaleneinstellung der ersten Stelleinrichtung schematisch dargestellt. Auf der Ordinate ist das Anzugsmoment in Newtonmeter angegeben, während auf der Abszisse die Skaleneinstellung der ersten Stelleinrichtung abgetragen ist, was einer jeweiligen Winkelposition des Kulissenrings der ersten Stelleinrichtung und damit einer bestimmten Vorspannung des Torsionsstabes zur Abschaltung des Motors über die Schaltgabel entspricht. Kurve A zeigt den Drehmomentverlauf beim weichen Schraubfall. Kurve B zeigt den Drehmomentverlauf beim harten Schraubfall und relativ geringer Vorspannung der Feder 11 (Normalfall). Beim erfindungsgemäßen Schrauber ergibt sich also unabhängig von der Größe des Nachdrehwinkels beim harten und beim weichen Schraubfall ein annähernd identischer Drehmomentverlauf.5, the torque curves of a screwdriver according to the invention according to FIG. 1, 2 or 3 are shown schematically as a function of the scale setting of the first actuating device. The tightening torque is given in Newton meters on the ordinate, while the scale setting of the first actuating device is plotted on the abscissa, which corresponds to a respective angular position of the link ring of the first actuating device and thus to a specific preload of the torsion bar for switching off the engine via the shift fork. Curve A shows the torque curve for soft screwdriving. Curve B shows the torque curve in the case of hard screwing and relatively low preload of the spring 11 (normal case). In the screwdriver according to the invention, therefore, an approximately identical torque curve results regardless of the size of the re-rotation angle for hard and soft screwdriving.

Bei einer erhöhten Vorspannung der Feder 11 spricht die erfindungsgemäße Kupplung im harten Schraubfall erst bei höheren Anzugsmomenten an, was zu einer Erhöhung des Drehmomentverlaufes im harten Schraubfall führt (Kurve C). Dagegen stimmt auch bei erhöhter Vorspannung der Feder 11 der Drehmomentverlauf im weichen Schraubfall mit Kurve A überein.With an increased preload of the spring 11, the coupling according to the invention only reacts in the case of hard screwing at higher tightening torques, which leads to an increase in the torque curve in the case of hard screwing (curve C). In contrast, even with increased preload of the spring 11, the torque curve in the soft screwing case agrees with curve A.

Zum Vergleich sind die Drehmomentkurven eines Schraubers nach dem Stand der Technik durch die Kurven I für den weichen Schraubfall und II für den harten Schraubfall dargestellt. Der Aufbau des Schraubers entspricht bis auf die erfindungsgemäße Kupplung völlig dem erfindungsgemäßen Schrauber. Während die Drehmomentverläufe beim weichen Schraubfall des erfindungsgemäßen Schraubers (Kurve A) und des Schraubers nach dem Stand der Technik (Kurve I) praktisch identisch sind, ergibt sich nach dem Stand der Technik insgesamt eine stark angehobene Drehmomentkurve beim harten Schraubfall. Eine Einstellung des herkömmlichen Schraubers auf einen dem weichen Schraubfall angenäherten Drehmomentverlauf ist nicht möglich. Bei erhöhter Vorspannung und maximaler Drehmomenteinstellung ergibt der erfindungsgemäße Schrauber im harten Schraubfall dasselbe Anzugsmoment wie der herkömmliche Schrauber, da in diesem Fall die Abschaltung nur von der ersten Stelleinrichtung vorgegeben ist, wobei eine volle Ausnutzung des Drehimpulses erfolgt.For comparison, the torque curves of a screwdriver according to the prior art are represented by curves I for the soft screwing case and II for the hard screwing case. The structure of the screwdriver corresponds entirely to the screwdriver according to the invention except for the coupling according to the invention. While the torque profiles for the soft screwdriving case of the screwdriver according to the invention (curve A) and the screwdriver according to the prior art (curve I) are practically identical, the state of the art results overall in a strongly raised torque curve for hard screwdriving. It is not possible to adjust the conventional screwdriver to a torque curve that approximates the soft screwdriving case. With increased pretension and maximum torque setting, the screwdriver according to the invention results in the same tightening torque as the conventional screwdriver in the case of hard screwdriving, since in this case the switch-off is only specified by the first actuating device, with the angular momentum being fully utilized.

Claims

Screwdriver with variable torque setting, in particular screwdriver with torque disconnection, comprising a shaft (20) driven by a motor via a transmission (2) for driving a tool, and comprising an adjuster (28) for presetting a torque at which the motor is disconnected, characterised in that independently thereof, a cut-out clutch (29) with a variable release moment is additionally provided, and in that a second adjuster (13) for setting the second release moment is provided, which is adjustable together with the first adjuster (28).
Screwdriver according to claim 1, characterised in that the clutch (29) has two clutch halves (48, 49) which are connectable together with positive locking and which are made to act on one another by a spring (11).
Screwdriver according to claim 1 or 2, characterised in that the clutch (29) is coaxially penetrated by the shaft (20).
Screwdriver according to one of the preceding claims, characterised in that the clutch halves (48, 49) have roller bodies (6, 9) which engage in one another with positive locking.
Screwdriver according to claim 4, characterised in that the first clutch half (48) comprises a roller seat (5), in which a plurality of rollers (6) are rotatably held, and the second clutch half (49) has a corresponding number of balls (9) which engage with positive locking in the spaces between the rollers (6).
Screwdriver according to claim 5, characterised in that the roller seat (5) is formed as a flange, and in that the rotary shafts (47) of the rollers (6) are oriented radially outwards.
Screwdriver according to one of the preceding claims, characterised in that the transmission (2) is formed as a planetary gear.
Screwdriver according to claim 7, characterised in that one (48) of the two clutch halves is non-rotatably connected to a ring gear of the transmission (2) and in that the other (49) clutch half is fixed to the housing (1).
Screwdriver according to claim 8, characterised in that the transmission (2) is formed as a multi-stage planetary gear, in that the planetary gear has a first ring gear, which is mounted rotatably and is fixed to the housing (1) so as to have limited rotation dependent on the torque via the first adjuster (28), and in that the planetary gear has a second, rotatably mounted ring gear (27), which is non-rotatably connected to the first clutch half (48).
Screwdriver according to one of the preceding claims, characterised in that the second adjuster (13) has a setting nut (15) which is fixed in the housing (1) by a thread (14) so as to be adjustable in the axial direction in order to vary the bias of the spring (11).
Screwdriver according to claim 10, characterised in that the first adjuster (28) has, for adjustment, a jumper ring (18), which is non-rotatably connected to the setting nut (15) for common displacement with the second adjuster (13).
Screwdriver according to one of claims 1 to 11, characterised in that a threaded sleeve (34) is provided, which is screwed into the housing (1), in that axial pins (36) are held in the threaded sleeve (34) and are axially displaceable via a set collar (40, 50) fixed adjustably to the threaded sleeve (34) in order to prestress the spring (11).
Screwdriver according to claim 12, characterised in that the set collar (40, 50) is screwed on to a threaded connecting piece (39) of the threaded sleeve (34) and is connected non-rotatably to the jumper ring (18) of the first adjuster (28).
Screwdriver according to claim 13, characterised in that the axial range of adjustment of the set collar (40, 50) is limited on both sides.
Screwdriver according to claim 14, characterised in that the range of adjustment of the set collar (40, 50) is limited on the spring side by a radial end face (57) of the threaded sleeve (34) and by a stop ring (41, 53) on the opposite side.
Screwdriver according to claim 15, characterised in that the set collar (40) is non-rotatably connected to the jumper ring (18) via knurling (39).
Screwdriver according to one of claims 12 to 15, characterised in that on the set collar (50) a spring-loaded sliding sleeve (52) is axially displaceably mounted and is non-rotatably connected to the set collar (50) via a slave spline (54), in that the sliding sleeve (52) abuts the jumper ring (18) in a rest position and is non-rotatably connected thereto via knurling (39), and in that the sliding sleeve (52) is retractable against the spring force of the jumper ring (18) into an adjustment position in which the knurling (39) is not in engagement with the jumper ring (18), so that rotation of the set collar (50) relative to the jumper ring (18) is possible.
Screwdriver according to claim 17, characterised in that a device (55, 56, 58) is provided for limiting the displacement angle of the sliding sleeve (52) relative to the jumper ring (18).
Screwdriver according to claim 18, characterised in that a code disc (55) is fixed to the jumper ring (18), the code disc having a segment-shaped slide-type guide (58), into which a cam (56) of the sliding sleeve (52) engages in order to limit the displacement angle.
Screwdriver according to one of the preceding claims, characterised in that the spring (11) is formed as a cup spring.