EP1258321A2 - Power driven screwdriver with torque limiting clutch - Google Patents
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- EP1258321A2 EP1258321A2 EP02010510A EP02010510A EP1258321A2 EP 1258321 A2 EP1258321 A2 EP 1258321A2 EP 02010510 A EP02010510 A EP 02010510A EP 02010510 A EP02010510 A EP 02010510A EP 1258321 A2 EP1258321 A2 EP 1258321A2
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- coupling part
- torque
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
- B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
- B25B23/141—Mechanical overload release couplings
Definitions
- Such a screwdriver is known from WO 99/16858.
- Torque limit clutches are in a powertrain between a drive of the screwdriver and a tool holder arranged.
- the torque limiting clutch interrupts the connection between the drive and the tool holder, as soon as a screwed-in screw with the desired force in a thread receiving the screw is clamped.
- the Torque with which the screwdriver is then driven to the a stuck screw acts as the release torque and can usually be set on the torque limiting clutch become. So that the drive does not release the torque limiting clutch idle, the torque limiting clutch works usually on an additional switch, at the Actuation of the drive is switched off. With a change the direction of rotation, i.e. To loosen screws, a higher one must be used Torque than be applied when screwing in, so for this suitable torque limiting clutches are often asymmetrical Show trigger behavior.
- Torque limiting clutches in which the torque transmitting Surfaces of coupling parts over balls with each other are subject to less wear than Torque limit clutches where these surfaces are immediate slide on each other.
- a disadvantage of torque limiting clutches with balls, however, is that with a loosening Often screws do not have a sufficiently high torque either is available or an increased wear of the Torque limiting clutch must be accepted.
- the two coupling parts can be locked in such a way that this is only manual, i.e. for example by a relative movement caused by an operator between the two coupling parts can be lifted again.
- the latching is automatic again canceled as soon as after loosening a screw the direction of rotation is reversed to screw in a screw. As long as however, the direction of rotation is maintained, the latching remains received so that any number of screws in a row can be released without additional coupling movements. On such automatic release of the latching can for example achieve that the locking elements only in one Direction of rotation get into the system and if the Can remove the direction of rotation from each other.
- the at least one rolling element completely or at least partially at certain angular positions is relieved, which further reduces wear becomes.
- These particular angular positions preferably include at least those where the coupling between the two coupling parts do not have at least one rolling element he follows. The forces then between the coupling parts act, then essentially go back only to the spring element, so that the at least one rolling element little or possibly is not charged at all.
- This measure also allows the locking elements on the sliding surfaces train.
- the at least one rolling element and areas of the coupling parts, on which the rolling element runs, are thus by the Training of the locking elements is not affected.
- the cam track has between the cam each on a section that is not of the is touched at least one rolling element.
- the at least one rolling element is preferably in the form of a roller educated.
- the bearing formed on the axle can e.g. be designed as a needle bearing, which high Loads with low friction values.
- the axis of rotation of the roll defined by the axis to a Longitudinal axis of the first coupling part spaced apart.
- Planetary gears are special due to their distribution of forces reliable and durable and are therefore particularly suitable for power-driven screwdrivers in the commercial sector.
- a switch for switching off the Screwdriver is provided by the in the axial direction slidably arranged coupling part is actuated.
- Fig. 1 is a screwdriver according to the invention in a side view shown and designated overall by 10.
- the Screwdriver 10 has a housing 11 with a main housing part 12 on which a handle portion 16 is formed. From there a main switch 18 can be operated conveniently by an operator.
- a main switch 18 can be operated conveniently by an operator.
- At the front end of the main housing part 12 is rotatable an angle head housing 19 attached to an angle head 20, of which is perpendicular to a longitudinal axis of the screwdriver 10 Tool holder 22 protrudes.
- a rotating ring 28 rotatable relative to the main housing part 12 is arranged.
- Fig. 2 shows part of the screwdriver shown in Fig. 1 10 with partially removed housing parts.
- the through the Parts of the screwdriver 10 that can be seen through the housing opening are only indicated schematically.
- the screwdriver 10 has, for example, an electric motor executed drive 32 on the opposite to one another the main housing part 12 fixed support sleeve 34 attached is.
- the drive 32 drives via an intermediate shaft 36 Reduction gear in the form of a planetary gear 38 which sets a spindle 40 in rotation on the output side.
- the Spindle 40 drives via an arranged in the angle head 20 Bevel gear toothing 46 on a tool spindle 44 on its free end carries the tool holder 22.
- a torque limiting clutch 50 shown schematically, which is a reaction moment against the spindle 40 receiving reaction part of the planetary gear 38 couples with an adjusting sleeve 52.
- the adjusting sleeve 52 is formed in one piece with an angle head housing 19 or connected non-rotatably to it via one or more intermediate parts.
- an adjustment device designed here as a screw connection 58 twisted.
- FIG. 3 shows in an axial section details of in FIG. 2 only schematically shown parts inside the screwdriver 10th
- the second planet gears 74 are in turn rotatable on a second planet carrier 76 stored and mesh with the ring gear 70.
- Planetary axles 82 on which the second planet gears 74 are guided are enforcing the second planet carrier 76 and form connecting piece 80 on its side facing away from the transmission attack on wings of a driving wheel 84, which is called the hexagon executed spindle 40 drives and in the axial direction is supported on a ring 87 held by a snap ring 85.
- the connecting piece 80 and the driving wheel 84 form together one explained in more detail below with reference to FIG. 4 Game clutch 86.
- rollers 104 On the side of the switching ring 96 facing the cam ring 90 are circumferentially three rollers 104 rotatably mounted on axes 106.
- the rollers 104 can roll on a cam track 108, that on an end face facing the switching ring 96 of the cam ring 90 is formed.
- Protrusions 109 At the cam ring 90 facing end of the switching ring 96 are also three Protrusions 109 are formed, the function of which is shown in FIG. 5 to 10 will be explained in more detail.
- the rollers 104 abut while a screw is being screwed in formed on the cam track 108 so that the reaction torque exerted on the ring gear 70 via the cams, the rollers 104 and the switching ring 96 on the intermediate sleeve 98 and thereby to the adjusting sleeve 52 connected to it in a rotationally fixed manner is transmitted so that the ring gear 70 during the screwing one screw rests. If the torque increases, it grows Torque acting on the cam ring 90 until there is Finally, the cam ring 90 begins to rotate and thereby the rollers 104 and thus the switching ring 96 counter to its cams the force of the compression spring 94 increases. With further rotation the cam ring runs with its cams under the rollers 104 away, so that the rollers 104 with the switching ring 96th finally lower again under the pressure of the compression spring 94.
- the switching ring 96 is in three sections 136, 138 and 140 different diameters. At first Section 136 with the largest diameter are on the circumference the longitudinal grooves 100 distributed at uniform angular intervals. About these longitudinal grooves 100, the switching ring 96 in the axial Movable in the direction, but non-rotatable with the help of the guide balls 102 held on the intermediate sleeve 98. The first section 136 closes the second section 138 and on the third section 140.
- This third section is 140 Provided on the circumference with three holes 142 that the recording serve the axes 106 and of which only those for the viewer in FIG. 5 pointing hole is recognizable. The mouths of the holes 142 surrounding area of the second section 138 and third section 140 is just milled to a bearing surface to create for the rolls 104.
- the effect of this offset of the axes of rotation 152 is now based on the schematic representation of FIG. 7 explained.
- the longitudinal axis 154 of the switching ring 96 is indicated crosswise. Between an axis of rotation shown in solid line in FIG. 7 152 and the longitudinal axis 154 remains one by two arrows indicated distance 156, which is between 5% and 15%, preferably between 9% and 11% of the distance between those marked with 158 Center of a roller rotating about the axis of rotation 152 and the longitudinal axis is 154. It is vertical with an arrow to the axis of rotation 152 running direction 160 indicated a role.
- FIG. 7 shows a vectorial decomposition direction 160 into a tangential motion component 163 and a radially inward motion component 164.
- the tangential motion component corresponds to 163 the running direction of a roller, the axis of which is not spaced apart to the longitudinal axis 154, but runs through it. With such a running direction, there would therefore be no radial movement component available.
- the distance is 156 between the Axis of rotation 152 and the longitudinal axis 154 and thus also the radial inward motion component 164 other than zero, which leads to self-centering of the rollers 104.
- the inward motion component 164 works with others Words that the rollers 104 when the cam ring 90 is under moved away, not radially or not at all wander outside and thus not into the surrounding carrier sleeve 34 buried. Therefore, the rollers 104 can be used without additional Means for fixation are overhung on the axes 106. At the same time there are signs of wear on the rollers 104 and the surrounding carrier sleeve 34 reduced and a safe Function guaranteed as problems caused by friction are avoided become.
- the cam ring 90 is in a perspective Representation or in a plan view of a mounted State shown for the end face 165 facing the switching ring 96.
- An external thread 166 can first be seen in FIG. with which the cam ring 90 is screwed into the ring gear 70.
- cams 168 on the outer cam track 108 formed, each a steeper ramp side 170 and one have flatter discharge side 172.
- the cam track 108 is thus based on three equally trained Track sections together, their limits due to the periodic Arrangement can of course be determined arbitrarily. In Fig. 9, these limits are set so that they match those of Cam 168 opposite ends of the run-up sides 170 coincide and thereby a first, a second and a third Form path section 176, 178 and 180, respectively.
- the cam track 108 encloses three spaced apart arranged steps 184 on one side of paragraphs 196 and on opposite sides of the ones there over the entire ring width extending sides 170 of the Cams 168 are limited.
- Levels 184 arise sliding surfaces of the cam ring extending in a radial plane 90, on which the switching ring 96 with its end face 144 or its protrusions 109 abut and along can slide.
- paragraphs 196 also locking elements formed on which when the face 144 on the steps 184 rests, the protrusions 109 with a relative rotation between can strike the cam ring 90 and the switching ring 96. In this way there will be a latching between the cam ring 90 and the switching ring 96 achieved a further relative movement prevented in this direction of rotation.
- the solid line corresponds to thereby the contour of the cam track 108, while the The dashed line indicates the contour of the steps 184, those of intermediate depressions 192 from each other are separated.
- the reference line 186 identifies the apexes of the cams 168 and the reference line 188, the paragraphs 196.
- the reference line 190 is the end of the expiration pages 172, to which there is connect the depressions 192 that seamlessly into the upstream sides Pass over 170 of the following cam.
- FIG. 10a shows the mutual arrangement of the cam ring 90 and the shift ring 96 at a time when the torque limiting clutch 50 has just been released so that the roles 104 have already rolled over the cams 168.
- the Rollers 104 lie on the outlet sides 172 of the cams 168 while both the face 144 and the protrusions 109 spaced apart from the steps 184 below move the cam ring 90 away.
- a torque transfer can now be carried out via this latching the drive 32 and the spindle 40 take place, the significantly higher Can take values as the torque transfer between the rollers 104 and the run-up sides 170 of the cams 168 possible is. In this way, an asymmetrical trigger behavior achieved.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen kraftgetriebenen Schrauber zum Eindrehen und Lösen von Schrauben, mit einer drehmomentabhängig auslösenden Drehmomentbegrenzungskupplung, die ein erstes Kupplungsteil, ein zweites Kupplungsteil, ein Federelement zur axialen Verspannung des ersten Kupplungsteils gegen das zweite Kupplungsteil und wenigstens einen zwischen den beiden Kupplungsteilen ablaufenden Wälzkörper aufweist, über den die beiden Kupplungsteile bei einem Antrieb des Schraubers in einer ersten Drehrichtung (Arbeitsrichtung) bis zum Erreichen eines voreingestellten Auslösemoments miteinander gekoppelt sind. The invention relates to a power screwdriver Screwing in and loosening screws, with a torque dependent triggering torque limiting clutch, which is a first clutch part, a second coupling part, a spring element for axial bracing of the first coupling part against the second Coupling part and at least one between the two coupling parts has rolling elements over which the two Coupling parts when driving the screwdriver in one first direction of rotation (working direction) until a preset trigger torque are coupled together.
Ein derartiger Schrauber ist aus der WO 99/16858 bekannt.Such a screwdriver is known from WO 99/16858.
Kraftgetriebene Schrauber zum Eindrehen und Lösen von Schrauben haben in der Vergangenheit herkömmliche Handschraubendreher zunehmend ersetzt. Im gewerblichen Bereich werden überwiegend kraftgetriebene Schrauber mit einer drehmomentabhängig auslösenden Drehmomentbegrenzungskupplung verwendet, da dort Schrauben in der Regel mit genau definierten Anzugsmomenten eingedreht werden sollen. Unter Schrauben werden hier im weitesten Sinne alle Arten von mit Gewinde versehenen Befestigungselementen verstanden, also insbesondere auch Schraubenmuttern.Power driven screwdriver for screwing in and loosening screws have traditional hand screwdrivers increasing in the past replaced. In the commercial sector, predominantly power-driven screwdriver with a torque-dependent trigger Torque limiting clutch used because there are screws usually screwed in with precisely defined tightening torques should be. Screws are the broadest here Senses all types of threaded fasteners understood, especially screw nuts.
Drehmomentbegrenzungskupplungen werden in einen Antriebsstrang zwischen einem Antrieb des Schraubers und einer Werkzeugaufnahme angeordnet. Die Drehmomentbegrenzungskupplung unterbricht die Verbindung zwischen dem Antrieb und der Werkzeugaufnahme, sobald eine eingedrehte Schraube mit der gewünschten Kraft in einem die Schraube aufnehmenden Gewinde verspannt ist. Das Drehmoment, mit dem der Antrieb des Schraubers dann auf die festsitzende Schraube wirkt, wird als Auslösemoment bezeichnet und kann in der Regel an der Drehmomentbegrenzungskupplung eingestellt werden. Damit der Antrieb nicht nach Lösen der Drehmomentbegrenzungskupplung leerläuft, wirkt die Drehmomentbegrenzungskupplung meist auf einen zusätzlichen Schalter, bei dessen Betätigung der Antrieb ausgeschaltet wird. Bei einem Wechsel der Drehrichtung, d.h. zum Lösen von Schrauben, muß ein höheres Drehmoment als beim Eindrehen aufgebracht werden, so daß hierfür geeignete Drehmomentbegrenzungskupplungen häufig ein asymmetrisches Auslöseverhalten zeigen. Torque limit clutches are in a powertrain between a drive of the screwdriver and a tool holder arranged. The torque limiting clutch interrupts the connection between the drive and the tool holder, as soon as a screwed-in screw with the desired force in a thread receiving the screw is clamped. The Torque with which the screwdriver is then driven to the a stuck screw acts as the release torque and can usually be set on the torque limiting clutch become. So that the drive does not release the torque limiting clutch idle, the torque limiting clutch works usually on an additional switch, at the Actuation of the drive is switched off. With a change the direction of rotation, i.e. To loosen screws, a higher one must be used Torque than be applied when screwing in, so for this suitable torque limiting clutches are often asymmetrical Show trigger behavior.
So ist beispielsweise aus der DE 34 32 376 A1 ein kraftgetriebener Schrauber bekannt, dessen Drehmomentbegrenzungskupplung zwei mit Hilfe einer Druckfeder gegeneinander verspannte Kupplungsscheiben umfaßt. Die Kupplungsscheiben weisen Stirnverzahnungen auf, deren Zähne jeweils zwei unterschiedlich geneigte Flanken haben. Bei einem Überschreiten des Auslösemoments gleiten die beiden Stirnverzahnungen auf den geringer geneigten Flanken entgegen der Wirkung der Druckfeder auseinander und gelangen schließlich außer Eingriff, wodurch sich die Drehmomentbegrenzungskupplung öffnet. Bei einem Lösen einer Schraube ist das durch die Federspannung und die Flankenneigung vorgegebene Auslösemoment höher als beim Eindrehen, da die Flanken dann steiler sind. Diese bekannte Drehmomentbegrenzungskupplung hat allerdings eine relativ geringe Standzeit, da auf die Zähne der Stirnverzahnungen beim Öffnen und Schließen der Drehmomentbegrenzungskupplung große Scherkräfte wirken, die nach und nach zu einem Abtragen der Zahnkanten führen.For example, DE 34 32 376 A1 describes a power-driven one Known screwdriver, its torque limiting clutch two clutch disks braced against each other by means of a compression spring includes. The clutch discs have spur gears whose teeth each have two different inclinations Have flanks. If the trigger torque is exceeded, slide the two spur gears on the less inclined Contrary to the action of the compression spring, flanks separate and arrive eventually disengaged, causing the torque limiting clutch opens. When loosening a screw that given by the spring tension and the slope of the flank Release torque higher than when screwing in, since the flanks then are steeper. This known torque limiting clutch has however, a relatively short service life, because on the teeth of the Spur gears when opening and closing the torque limiting clutch large shear forces act gradually lead to removal of the tooth edges.
Aus der eingangs genannten WO 99/16858 ist ein Schrauber bekannt, dessen drehmomentabhängig auslösende Drehmomentbegrenzungskupplung nicht zwischen zwei Abschnitten einer Antriebsspindel, sondern zwischen einem Gehäuse des Schraubers und einem Hohlrad eines Planetenradgetriebes angeordnet ist. Das Hohlrad nimmt ein Reaktionsmoment des Planetenradgetriebes gegenüber der Antriebsspindel auf und ist im Gehäuse drehbar aufgenommen. Neben dem drehbaren Hohlrad weist die Drehmomentbegrenzungskupplung noch ein axial verschiebbares Ringrad auf, das gegen das Hohlrad mit Hilfe einer Druckfeder verspannt ist. Auf einer dem Hohlrad zugewandten Stirnseite des Ringrades sind drei Ausnehmungen ausgebildet, in denen Kugeln verliersicher gehalten sind. An dem Hohlrad selbst ist auf der dem Ringrad zugewandten Stirnseite eine Lauffläche ausgebildet, auf der drei Nocken mit gleichen Winkelabständen angeordnet sind.A screwdriver is known from WO 99/16858 mentioned at the beginning, its torque-dependent clutch, which triggers as a function of torque not between two sections of a drive spindle, but between a housing of the screwdriver and one Ring gear of a planetary gear is arranged. The Ring gear takes a reaction torque of the planetary gear the drive spindle and is rotatably accommodated in the housing. In addition to the rotatable ring gear, the torque limiting clutch has an axially displaceable ring gear, which is clamped against the ring gear with the help of a compression spring. Are on a face of the ring gear facing the ring gear three recesses in which balls are captive are held. On the ring gear itself is on the ring gear facing end face formed a tread on the three cams are arranged at equal angular distances.
Bei einem Eindrehen von Schrauben, d.h. wenn ein Antrieb des Schraubers die Antriebsspindel in einer ersten Drehrichtung (Arbeitsrichtung) antreibt, liegen die Kugeln jeweils an den Nocken an und übertragen dadurch ein Drehmoment zwischen dem Ringrad und dem Hohlrad. Wird das voreingestellte Auslösemoment jedoch überschritten, so dreht sich das Hohlrad mit seinen Nokken unter den Kugeln des Ringrades hinweg. Dies führt zu einem Lösen der Drehmomentbegrenzungskupplung, da das Hohlrad und somit das Planetenradgetriebe nun nicht mehr drehfest in dem Gehäuse des Schraubers festgelegt ist. Außerdem verschiebt sich das Ringrad axial gegenüber dem Hohlrad, betätigt dabei einen Schalter und schaltet auf diese Weise den Antrieb des Schraubers ab.When screws are screwed in, i.e. if a drive of the The drive spindle in a first direction of rotation (Working direction) drives, the balls are each on the Cam on and thereby transmit a torque between the Ring gear and the ring gear. The preset trigger torque however exceeded, the ring gear rotates with its cams under the balls of the ring gear. This leads to one Loosen the torque limiting clutch because the ring gear and thus the planetary gear no longer rotatably in the housing the screwdriver is fixed. It also shifts the ring gear axially opposite the ring gear, actuates one Switches and in this way switches the drive of the screwdriver from.
Drehmomentbegrenzungskupplungen, bei denen die drehmomentübertragenden Flächen von Kupplungsteilen über Kugeln miteinander gekoppelt sind, unterliegen einem geringeren Verschleiß als Drehmomentbegrenzungskupplungen, bei denen diese Flächen unmittelbar aufeinander gleiten. Nachteilig bei Drehmomentbegrenzungskupplungen mit Kugeln ist allerdings, daß bei einem Lösen von Schrauben häufig entweder kein ausreichend großes Drehmoment zur Verfügung steht oder aber ein erhöhter Verschleiß der Drehmomentbegrenzungskupplung in Kauf genommen werden muß. Erfolgt nämlich eine unterschiedliche Festlegung der maximal übertragbaren Drehmomente mit Hilfe asymmetrischer ausgebildeter Nocken an Kupplungsteilen, so führt dies stets auch dazu, daß die Kugeln beim Eindrehen einer Schraube zwar relativ "langsam" beim Lösen der Drehmomentbegrenzungskupplung über die geringer geneigte Auflaufflanke des Nockens laufen können, dann jedoch aufgrund der steilerenAblaufflanke des Nockens um so plötzlicher wieder hinabrollen oder, was noch ungünstigster ist, hinabgleiten. Der dabei entstehende Schlag führt zu Verschleißerscheinungen an den Wälzkörpern und ggf. auch an den an den Kupplungsteilen ausgebildeten Nocken.Torque limiting clutches in which the torque transmitting Surfaces of coupling parts over balls with each other are subject to less wear than Torque limit clutches where these surfaces are immediate slide on each other. A disadvantage of torque limiting clutches with balls, however, is that with a loosening Often screws do not have a sufficiently high torque either is available or an increased wear of the Torque limiting clutch must be accepted. He follows namely a different definition of the maximum transferable torques with the help of asymmetrically trained Cams on coupling parts, this always leads to that the balls when screwing a screw relative "slow" when releasing the torque limiting clutch via the less inclined leading edge of the cam can then run however, due to the steeper trailing edge of the cam suddenly roll down again, or what's even more unfavorable is sliding down. The resulting blow leads to signs of wear on the rolling elements and possibly also on the the coupling parts trained cams.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen kraftgetriebenen Schrauber der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß der Verschleiß der Drehmomentbegrenzungskupplung bei gleichzeitig hoher Betriebssicherheit verringert wird.It is therefore an object of the invention to provide a power driven To improve screwdrivers of the type mentioned in such a way that the wear of the torque limiting clutch at the same time high operational reliability is reduced.
Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem Schrauber der eingangs genannten Art dadurch, daß an den beiden Kupplungsteilen Rastelemente ausgebildet sind, über die bei einem Antrieb des Schraubers in einer zweiten Drehrichtung (Löserichtung) die beiden Kupplungsteile unmittelbar miteinander verrasten.The invention solves this problem with a screwdriver at the beginning mentioned type in that on the two coupling parts Locking elements are formed, via which when the In a second direction of rotation (release direction) engage the two coupling parts immediately.
Aufgrund der unmittelbaren Verrastung der beiden Kupplungsteile bei einem Lösen einer Schraube können sehr hohe Drehmomente zwischen den beiden Kupplungsteilen übertragen werden, und zwar auch ohne eine Beteiligung des wenigstens einen Wälzkörpers. Da dieser also die hohen Drehmomente beim Lösen einer Schraube nicht zu übertragen braucht, tritt insgesamt ein wesentlich geringerer Verschleiß des wenigstens einen Wälzkörpers auf, als dies bei den bislang bekannten Drehmomentbegrenzungskupplungen der Fall ist. Entsprechendes gilt auch für an den Kupplungsteilen ausgebildete Nocken, Zähne, Vorsprünge oder Stufen, an denen der wenigstens eine Wälzkörper bei geschlossener Drehmomentbegrenzungskupplung angreift. Unter einem Verrasten wird hier im übrigen jedes Herstellen einer formschlüssigen Verbindung zwischen den beiden Kupplungsteilen verstanden. Vorzugsweise kommen bei dem Formschluß die Rastelemente der Kupplungsteile flächig in Anlage, so daß sich verformungsfrei auch größere Drehmomente zwischen den Kupplungsteilen übertragen lassen.Due to the immediate locking of the two coupling parts when loosening a screw, very high torques can occur are transmitted between the two coupling parts, namely even without participation of the at least one rolling element. There this means the high torques when loosening a screw does not need to be transferred, a significantly lower total occurs Wear of the at least one rolling element as this with the previously known torque limiting clutches the case is. The same applies to the coupling parts trained cams, teeth, protrusions or steps on which the at least one rolling element when the torque limiting clutch is closed attacks. Under a latch here, moreover, every establishment of a positive connection understood between the two coupling parts. Preferably the locking elements of the coupling parts come during the positive locking flat in plant, so that even larger ones are free of deformation Allow torques to be transmitted between the coupling parts.
Durch das erfindungsgemäße unmittelbare Verrasten der beiden Kupplungsteile wird somit bewußt darauf verzichtet, auch beim Lösen einer Schraube mit Hilfe der Drehmomentbegrenzungskupplung eine drehmomentabhängige Auslösung vornehmen zu können. Das Fehlen einer solchen Auslösemöglichkeit ist unter Sicherheitsgesichtspunkten unbedenklich; sollte dennoch eine solche drehmomentabhängige Auslösung auch beim Lösen von Schrauben gewünscht sein, so kann hierzu beispielsweise eine zweite erfindungsgemäße Drehmomentbegrenzungskupplung in Reihe geschaltet werden, die sich erst bei einem höheren Drehmoment in umgekehrter Richtung öffnet.Due to the instant latching of the two according to the invention Coupling parts are therefore deliberately omitted, even when Loosen a screw using the torque limiting clutch to be able to perform a torque-dependent triggering. The lack of such a trigger option is from a safety point of view safe; should still be one Torque-dependent triggering also desirable when loosening screws can be, for example, a second according to the invention Torque limiting clutch connected in series that are only reversed at a higher torque Direction opens.
Da das Kuppeln beim Lösen von Schrauben erfindungsgemäß über die unmittelbare Verrastung zwischen den beiden Kupplungsteilen erfolgt, können an den Kupplungsteilen ausgebildete Laufflächen, auf denen der wenigstens eine Wälzkörper abläuft, so ausgeführt sein, daß sich die beiden Kupplungsteile nach einem Überschreiten des Auslösemoments beim Eindrehen von Schrauben nicht plötzlich, sondern nunmehr in beliebig vorgebbarer Weise wieder aufeinander zu bewegen. Dadurch wird insgesamt ein wesentlich ruhigeres Kupplungsverhalten erzielt.Since the coupling when loosening screws according to the invention the immediate locking between the two coupling parts treads formed on the coupling parts, on which the at least one rolling element runs, so executed be that the two coupling parts after one Exceeding the trigger torque when screwing in screws not suddenly, but now in any way you can specify to move towards each other again. This makes an overall essential Quieter coupling behavior achieved.
Die Verrastung der beiden Kupplungsteile kann dabei so erfolgen, daß diese nur manuell, d.h. beispielsweise durch eine von einer Bedienperson veranlaßte Relativbewegung zwischen den beiden Kupplungsteilen, wieder aufgehoben werden kann.The two coupling parts can be locked in such a way that this is only manual, i.e. for example by a relative movement caused by an operator between the two coupling parts can be lifted again.
Vorzugsweise jedoch ist Verrastung durch eine Umkehr der Drehrichtung des Schraubers aufhebbar.However, latching by reversing the direction of rotation is preferred of the screwdriver can be canceled.
Auf diese Weise wird die Verrastung also selbsttätig wieder aufgehoben, sobald nach einem Lösen einer Schraube die Drehrichtung umgekehrt wird, um eine Schraube einzudrehen. Solange jedoch die Drehrichtung beibehalten wird, bleibt auch die Verrastung erhalten, so daß sich beliebig viele Schrauben hintereinander ohne zusätzliche Kupplungsbewegungen lösen lassen. Ein solches selbsttätiges Aufheben der Verrastung läßt sich beispielsweise dadurch erzielen, daß die Rastelemente nur in einer Drehrichtung in Anlage gelangen und sich bei einem Umkehren der Drehrichtung voneinander entfernen können.In this way, the latching is automatic again canceled as soon as after loosening a screw the direction of rotation is reversed to screw in a screw. As long as however, the direction of rotation is maintained, the latching remains received so that any number of screws in a row can be released without additional coupling movements. On such automatic release of the latching can for example achieve that the locking elements only in one Direction of rotation get into the system and if the Can remove the direction of rotation from each other.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind an zueinander weisenden Stirnseiten der beiden Kupplungsteile einander zugeordnete Gleitflächen ausgebildet, über die die beiden Kupplungsteile bei vorbestimmten relativen Winkelpositionen aneinander anliegen.In a preferred embodiment of the invention are on each other end faces of the two coupling parts facing each other assigned sliding surfaces formed over which the two Coupling parts together at predetermined relative angular positions issue.
Auf diese Weise wird erreicht, daß der wenigstens eine Wälzkörper bei bestimmten Winkelpositionen ganz oder wenigstens teilweise entlastet ist, wodurch der Verschleiß zusätzlich verringert wird. Diese bestimmten Winkelpositionen umfassen vorzugsweise zumindest diejenigen, bei denen die Kupplung zwischen den beiden Kupplungsteilen nicht über den wenigstens einen Wälzkörper erfolgt. Die Kräfte, die dann zwischen den Kupplungsteilen wirken, gehen dann im wesentlichen nur auf das Federelement zurück, so daß der wenigstens eine Wälzkörper wenig oder ggf. überhaupt nicht belastet wird.In this way it is achieved that the at least one rolling element completely or at least partially at certain angular positions is relieved, which further reduces wear becomes. These particular angular positions preferably include at least those where the coupling between the two coupling parts do not have at least one rolling element he follows. The forces then between the coupling parts act, then essentially go back only to the spring element, so that the at least one rolling element little or possibly is not charged at all.
Zudem erlaubt es diese Maßnahme, die Rastelemente an den Gleitflächen auszubilden.This measure also allows the locking elements on the sliding surfaces train.
Der wenigstens eine Wälzkörper sowie Bereiche der Kupplungsteile, auf denen der Wälzkörper abläuft, werden somit durch die Ausbildung der Rastelemente nicht beeinflußt.The at least one rolling element and areas of the coupling parts, on which the rolling element runs, are thus by the Training of the locking elements is not affected.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist die Gleitfläche des einen Kupplungsteils durch eine Stirnfläche und davon axial hervorstehende Vorsprünge gebildet. Die Gleitfläche des anderen Kupplungsteils ist durch Stufen gebildet, die jeweils durch Absätze begrenzt sind, an denen die Vorsprünge in der zweiten Drehrichtung anschlagen können.In a preferred development of this embodiment the sliding surface of a coupling part through an end face and protrusions formed axially therefrom. The sliding surface the other coupling part is formed by steps, which are each limited by paragraphs on which the projections can strike in the second direction of rotation.
Auf diese Weise läßt sich konstruktiv besonders einfach eine Verrastung zwischen den beiden Kupplungsteilen erzielen. Es ist dann nämlich lediglich dafür Sorge zu tragen, daß durch eine relative Drehung zwischen den beiden Kupplungsteilen die Vorsprünge des Kupplungsteils an den Absätzen des anderen Kupplungsteils anschlagen und damit die Verrastung bewirken können.In this way, one can be designed in a particularly simple manner Achieve locking between the two coupling parts. It is then only to ensure that through a relative rotation between the two coupling parts the projections of the coupling part on the shoulders of the other coupling part can strike and thus effect the locking.
Bei einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist auf dem zweiten Kupplungsteil eine in Umfangsrichtung verlaufende Nockenlaufbahn ausgebildet, die sich aus mehreren, vorzugsweise drei, gleich ausgeführten Bahnabschnitten zusammensetzt. In another preferred embodiment of the invention on the second coupling part a circumferential direction Cam track formed from several, preferably three, identical track sections.
Durch diese an sich bekannte Maßnahme kann das Kupplungsverhalten der Drehmomentbegrenzungskupplung auf konstruktiv einfache Weise durch die Ausbildung der Nockenlaufbahn beeinflußt werden.This measure, which is known per se, enables the coupling behavior the torque limiting clutch to be structurally simple Be influenced by the formation of the cam track.
Vorzugsweise ist die Nockenlaufbahn dabei außerhalb und konzentrisch zu der Gleitfläche des zweiten Kupplungsteils angeordnet.The cam track is preferably outside and concentric arranged to the sliding surface of the second coupling part.
Eine außen liegende Nockenlaufbahn ermöglicht einen relativ großen Bewegungsradius für den Wälzkörper und damit eine günstige Hebelwirkung für den Drehmomentübertrag über den Wälzkörper.An external cam track enables a relative large range of motion for the rolling element and thus a favorable Leverage for torque transmission via the rolling element.
Weiter ist bei dieser Ausgestaltung bevorzugt, wenn jeder Bahnabschnitt einen Nocken aufweist, dessen Flanken eine Auflaufseite und eine Ablaufseite für den wenigstens einen Wälzkörper bilden. Dabei ist es insbesondere bevorzugt, wenn die Auflaufseite steiler ist als die Ablaufseite.It is further preferred in this embodiment if each path section has a cam, the flanks of which a run-up side and an outlet side for the at least one rolling element form. It is particularly preferred if the run-up side is steeper than the drain side.
Wenn die Auflaufseite diejenige Seite des Nockens ist, an der der wenigstens eine Wälzkörper beim Eindrehen einer Schraube in Anlage ist, so führt diese Ausgestaltung dazu, daß der wenigstens eine Wälzkörper langsam über die flachere Ablaufseite herabrollt, wodurch ein schlagartiges Aufeinanderzubewegen der Kupplungsteile nach Überschreiten des Auslösemomentes verhindert wird. Die Möglichkeit, die Ablaufseite flacher als die Auflaufseite auszuführen, bietet sich aufgrund der erfindungsgemäßen Verrastungsmöglichkeit, da die Kupplung beim Lösen von Schrauben nun nicht mehr über den Wälzkörper, sondern über die Verrastung bewirkt wird. If the run-up side is the side of the cam on which the at least one rolling element when screwing in a screw System, so this configuration leads to the fact that at least a rolling element slowly over the flatter outlet side rolls down, causing a sudden movement of the Coupling parts prevented after exceeding the release torque becomes. The ability to make the drain side flatter than that Executing on the run-up side is possible on the basis of the invention Locking possibility, because the coupling when loosening Screws no longer over the rolling element, but over the Latching is effected.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausgestaltung wird die Neigung der Ablaufseite mit zunehmendem Abstand von der Auflaufseite kleiner.In a preferred development of this embodiment the slope of the discharge side with increasing distance from the Upstream side smaller.
Dies führt dazu, daß sich die beiden Kupplungsteile zunehmend langsamer aufeinander zu bewegen. Dadurch können die an den beiden Kupplungsteilen ausgebildeten Gleitflächen langsam nach einem Überschreiten des Auslösemoments aufeinander aufgleiten, so daß bei entsprechender Anordnung der Gleitflächen ein quasikontinuierlicher Übergang von einer Rollbewegung unter Mitwirkung des wenigstens einen Wälzkörpers zu einer Gleitbewegung zwischen den Gleitflächen ermöglicht wird. Auch durch diese Maßnahme werden Verschleißerscheinungen an den Teilen der Drehmomentbegrenzungskupplung verringert und ein insgesamt ruhiges Kupplungsverhalten erzielt.This leads to the fact that the two coupling parts increasingly move more slowly towards each other. This allows the to slowly formed after both coupling parts if the trigger torque is exceeded, so that with an appropriate arrangement of the sliding surfaces a quasi-continuous Transition from a rolling movement with participation of the at least one rolling element for a sliding movement between the sliding surfaces is made possible. Also through this Wear and tear on the parts of the measure Torque limiting clutch reduced and an overall quiet Coupling behavior achieved.
In zusätzlicher Weiterbildung weist die Nockenlaufbahn zwischen den Nocken jeweils einen Teilabschnitt auf, der nicht von dem wenigstens einen Wälzkörper berührt wird.In an additional development, the cam track has between the cam each on a section that is not of the is touched at least one rolling element.
Auf diese Weise wird erreicht, daß dann, wenn die Kupplung zwischen den beiden Kupplungsteilen nicht über den wenigstens einen Wälzkörper erfolgt, dieser von der von dem Federelement ausgeübten Druckkraft entlastet wird. Während dieser Zeit wird die Druckkraft dann ausschließlich von den Gleitflächen aufgenommen.In this way it is achieved that when the clutch between the two coupling parts do not have at least one Rolling takes place, this from that of the spring element exerted pressure is relieved. During this time the compressive force is then only absorbed by the sliding surfaces.
Bei einer anderen bevorzugten Weiterbildung dieser Ausgestaltung sind die Gleitflächen derart zu der Nockenlaufbahn angeordnet, daß bei einem Antrieb des Schraubers in der ersten Drehrichtung (Arbeitsrichtung) und geschlossener Drehmomentbegrenzungskupplung der wenigstens eine Wälzkörper mit der Auflaufseite eines Nockens in Anlage ist und gleichzeitig sich das erste Kupplungsteil an dem zweiten Kupplungsteil in axialer Richtung über die Gleitflächen abstützt.In another preferred development of this embodiment the sliding surfaces are arranged in relation to the cam track, that when driving the screwdriver in the first Direction of rotation (working direction) and closed torque limiting clutch the at least one rolling element with the run-up side a cam is in the system and at the same time first coupling part on the second coupling part in axial Direction supported on the sliding surfaces.
Eine derartige Anordnung führt dazu, daß der wenigstens eine Wälzkörper beim Eindrehen einer Schraube nicht oder nur teilweise in axialer Richtung belastet ist. Diese Maßnahme trägt somit ebenfalls zur Verschleißminderung an dem wenigstens einen Wälzkörper bei.Such an arrangement means that the at least one Rolling elements not or only partially when screwing in a screw is loaded in the axial direction. This measure bears thus also to reduce wear on the at least one Rolling elements at.
Bei dem wenigstens einen Wälzkörper kann es sich beispielsweise um eine freilaufende oder in einer Ausnehmung aufgenommene Kugel handeln, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.The at least one rolling element can be, for example around a free-running ball or in a recess act as is known from the prior art.
Vorzugsweise jedoch ist der wenigstens eine Wälzkörper als Rolle ausgebildet.However, the at least one rolling element is preferably in the form of a roller educated.
Dies hat den Vorteil, daß die Punktberührung, die bei der Verwendung von Kugeln an deren Oberfläche stattfindet, durch eine linienhafte Berührung ersetzt wird. Auf diese Weise verteilen sich die an dem wenigstens einen Wälzkörper angreifenden Kräfte über eine erheblich größere Fläche, wodurch der Verschleiß weiter verringert wird. Die Rolle kann dabei z.B. in einer hohlzylindrischen Ausnehmung geführt sein, die auf der Stirnseite einer der beiden Kupplungsteile ausgebildet ist.This has the advantage that the point contact that occurs when using of balls on their surface, by a linear touch is replaced. Distribute this way the forces acting on the at least one rolling element over a significantly larger area, causing wear to continue is reduced. The role can e.g. in a hollow cylindrical Be guided in the recess on the front side of the two coupling parts is formed.
Vorzugsweise jedoch ist die Rolle auf einer an dem ersten Kupplungsteil gehaltenen Achse drehbar gelagert. However, the roller is preferably on one of the first coupling part held axis rotatably mounted.
Eine derartige Führung der Rolle erlaubt einen wesentlich reibungs- und damit verschleißärmere Festlegung der Rolle an einem der beiden Kupplungsteile. Das an der Achse ausgebildete Lager kann dabei z.B. als Nadellager ausgeführt sein, welches hohe Belastungen bei gleichzeitig niedrigen Reibungswerten ermöglicht.Such guidance of the role allows a much more friction and thus the wear on the roller with less wear of the two coupling parts. The bearing formed on the axle can e.g. be designed as a needle bearing, which high Loads with low friction values.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist die durch die Achse festgelegte Drehachse der Rolle zu einer Längsachse des ersten Kupplungsteiles beabstandet angeordnet.In a preferred development of this embodiment the axis of rotation of the roll defined by the axis to a Longitudinal axis of the first coupling part spaced apart.
Die Drehachse der Rolle verläuft somit nicht durch einen Radius des ersten Kupplungsteiles, sondern in einem Winkel hierzu. Dementsprechend ist auch die Laufrichtung der Rolle nicht tangential, sondern in einem Winkel zur Tangente festgelegt. Dies führt dazu, daß in einer der beiden möglichen Drehrichtungen, bei der es sich vorzugsweise um die Arbeitsrichtung handelt, die Rolle eine selbstzentrierende Bewegung ausführt. Die Rolle wandert deswegen nicht beim Abrollen nach außen und kann sich somit auch nicht in umgebende Gehäuseteile eingraben.The axis of rotation of the roller therefore does not run through a radius of the first coupling part, but at an angle to it. Accordingly, the running direction of the roller is not tangential, but fixed at an angle to the tangent. This leads to the fact that in one of the two possible directions of rotation, which is preferably the direction of work, the role performs a self-centering movement. The role Therefore, it does not migrate outwards when it rolls and can thus do not dig into the surrounding housing parts.
In einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist es deswegen bevorzugt, wenn die Rolle auf der Achse fliegend gelagert ist.In a further development of this embodiment, it is therefore preferred if the roller is floating on the axle.
Diese fliegende Lagerung, die durch die Selbstzentrierung der Rolle aufgrund der nicht durch die Längsachse des ersten Kupplungsteils verlaufenden Drehachse ermöglicht wird, vereinfacht die Lagerung der Rolle auf der Achse und verringert die Baugröße, da Befestigungsteile entfallen. This flying storage, which is due to the self-centering of the Role due to the not through the longitudinal axis of the first coupling part extending axis of rotation is simplified the bearing of the roller on the axis and reduces the size, since fastening parts are omitted.
Insgesamt ist es außerdem bevorzugt, wenn eines der beiden Kupplungsteile drehfest mit einem Gehäuse des Schraubers und das andere Kupplungsteil drehfest mit einem ein Reaktionsmoment gegenüber einer Spindel aufnehmenden und gegenüber dem Gehäuse frei drehbaren Reaktionsteil eines Getriebes verbunden ist.Overall, it is also preferred if one of the two Coupling parts rotatably with a housing of the screwdriver and the other coupling part rotatably with a reaction torque towards a spindle and towards the housing freely rotatable reaction part of a transmission is connected.
Gegenüber Drehmomentbegrenzungskupplungen, die unmittelbar zwischen zwei Abschnitten eines Antriebsstranges angeordnet sind, hat dies den Vorteil, daß keine Drehbewegung der beiden Kupplungsteile bei geschlossener Drehmomentbegrenzungskupplung erfolgt. Dadurch wirken auf den wenigstens einen Wälzkörper keine nennenswerten Fliehkräfte, die zu dessen Verschleiß beitragen.Compared to torque limiting clutches that are directly between two sections of a drive train are arranged, this has the advantage that there is no rotational movement of the two coupling parts when the torque limiting clutch is closed. As a result, none act on the at least one rolling element significant centrifugal forces that contribute to its wear.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Reaktionsteil um ein mehrere Planetenräder aufnehmendes Hohlrad eines Planetenradgetriebes.The reaction part is preferably one of several Ring gear receiving planetary gear of a planetary gear.
Planetenradgetriebe sind aufgrund ihrer Kräfteverteilung besonders zuverlässig und langlebig und eignen sich deswegen besonders für kraftgetriebene Schrauber im gewerblichen Bereich.Planetary gears are special due to their distribution of forces reliable and durable and are therefore particularly suitable for power-driven screwdrivers in the commercial sector.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das mit dem Gehäuse des Schraubers drehfest verbundene Kupplungsteil in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist.It is particularly preferred if that with the housing of the Screwdriver's torsionally connected coupling part in the axial direction is slidably arranged.
Auf diese Weise wird die axiale Verschiebbarkeit und die Drehbarkeit auf unterschiedliche Kupplungsteile aufgeteilt, wodurch deren Festlegung im Gehäuse des Schraubers vereinfacht wird. In this way, the axial displaceability and the rotatability divided into different coupling parts, whereby their fixing in the screwdriver housing is simplified.
Bevorzugt ist es außerdem, wenn ein Schalter zum Abschalten des Schraubers vorgesehen ist, der durch das in axialer Richtung verschiebbar angeordnete Kupplungsteil betätigbar ist.It is also preferred if a switch for switching off the Screwdriver is provided by the in the axial direction slidably arranged coupling part is actuated.
Auf diese Weise wird verhindert, daß ein Antrieb des Schraubers nach einem Lösen der Drehmomentbegrenzungskupplung weiter auf die Kupplungsteile wirkt und somit zu einem fortgesetzten Umlauf des wenigstens einen Wälzkörpers zwischen den beiden Kupplungsteilen führt.This prevents the screwdriver from being driven after loosening the torque limiting clutch the coupling parts act and thus continue to circulate of the at least one rolling element between the two coupling parts leads.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and those below Features to be explained not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used alone, without the scope of to leave the present invention.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Darin zeigen:
- Fig. 1
- einen erfindungsgemäßen Schrauber in einer Seitenansicht;
- Fig. 2
- einen vorderen Abschnitt des in Fig. 1 gezeigten Schraubers, wobei durch einen Gehäuseausschnitt schematisch angedeutete Teile im Inneren des Schraubers erkennbar sind;
- Fig. 3
- einen axialen Schnitt durch einen Abschnitt eines Antriebsstrangs des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schraubers, in dem ein Planetenradgetriebe und eine Drehmomentbegrenzungskupplung in teilgeschnittener Darstellung erkennbar sind;
- Fig. 4
- eine in dem Schrauber nach den Fig. 1 bis 3 verwendete Spielkupplung in einer perspektivischen Darstellung;
- Fig. 5
- einen Schaltring der in Fig. 3 gezeigten Drehmomentbegrenzungskupplung in einer perspektivischen Darstellung;
- Fig. 6
- eine Draufsicht auf den Schaltring aus Fig. 5, bei der zusätzlich an dem Schaltring gelagerte Rollen dargestellt sind;
- Fig. 7
- eine schematische Darstellung der Anordnung der Achsen, um die die Rollen des in Fig. 6 gezeigten Schaltrings drehbar gelagert sind;
- Fig. 8
- einen Nockenring der in Fig. 3 gezeigten Drehmomentbegrenzungskupplung in einer perspektivischen Darstellung;
- Fig. 9
- eine Draufsicht auf den in Fig. 8 gezeigten Nokkenring;
- Fig. 10a-h
- jeweils einen Ausschnitt aus einer Abwicklung des in den Fig. 8 und 9 gezeigten Nockenrings mit verschiedenen Relativpositionen zwischen dem Nokkenring und dem Schaltring.
- Fig. 1
- a screwdriver according to the invention in a side view;
- Fig. 2
- 2 shows a front section of the screwdriver shown in FIG. 1, parts schematically indicated in the interior of the screwdriver being recognizable by a housing cutout;
- Fig. 3
- an axial section through a portion of a drive train of the screwdriver shown in Figures 1 and 2, in which a planetary gear and a torque limiting clutch can be seen in a partially sectioned representation.
- Fig. 4
- a game coupling used in the screwdriver according to Figures 1 to 3 in a perspective view.
- Fig. 5
- a switching ring of the torque limiting clutch shown in Figure 3 in a perspective view.
- Fig. 6
- a plan view of the switching ring of Figure 5, in which additionally mounted rollers are shown on the switching ring.
- Fig. 7
- is a schematic representation of the arrangement of the axes about which the rollers of the shift ring shown in Figure 6 are rotatably mounted.
- Fig. 8
- a cam ring of the torque limiting clutch shown in Figure 3 in a perspective view.
- Fig. 9
- a plan view of the cam ring shown in Fig. 8;
- 10a-h
- each a section of a development of the cam ring shown in FIGS. 8 and 9 with different relative positions between the cam ring and the switching ring.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Schrauber in einer Seitenansicht
dargestellt und insgesamt mit 10 bezeichnet. Der
Schrauber 10 weist ein Gehäuse 11 mit einem Hauptgehäuseteil 12
auf, an dem ein Griffabschnitt 16 ausgebildet ist. Von dort aus
ist ein Hauptschalter 18 bequem für eine Bedienperson betätigbar.
An dem vorderen Ende des Hauptgehäuseteils 12 ist drehbar
ein Winkelkopfgehäuse 19 eines Winkelkopfes 20 befestigt, von
dem rechtwinklig zu einer Längsachse des Schraubers 10 eine
Werkzeugaufnahme 22 absteht. Derartige Schrauber werden üblicherweise
auch als Stabwinkelschrauber bezeichnet und haben
gegenüber herkömmlichen kraftgetriebenen Schraubern den Vorteil,
daß das vom Schrauber aufgenommene Reaktionsmoment beim
Eindrehen von Schrauben nicht zu einem Verdrehen des Schraubers
um dessen Längsachse, sondern zu einem Verschwenken des Schraubers
um die rechtwinklig abgewinkelte, durch die Werkzeugaufnahme
22 festgelegte Achse führt. Derartige Schwenkbewegungen
lassen sich von einer Bedienperson leichter aufnehmen als Drehungen
des Schraubers um seine Längsachse.In Fig. 1 is a screwdriver according to the invention in a side view
shown and designated overall by 10. The
An dem Übergang zwischen dem Winkelkopfgehäuse 19 und dem
Hauptgehäuseteil 12 ist ein Drehring 28 verdrehbar gegenüber
dem Hauptgehäuseteil 12 angeordnet. Durch darin eingebrachte
Schlitze 30, von denen in Fig. 1 nur der zum Betrachter weisende
erkennbar ist, kann ein Werkzeug in den Schrauber 10 eingeführt
werden, mit dem das Auslösemoment des Schraubers 10 in
noch näher zu erläuternder Weise eingestellt werden kann.At the transition between the
Fig. 2 zeigt einen Teil des in Fig. 1 dargestellten Schraubers
10 mit teilweise entfernten Gehäuseteilen. Die durch die
Gehäuseöffnung hindurch erkennbaren Teile des Schraubers 10
sind dabei nur schematisch angedeutet. Fig. 2 shows part of the screwdriver shown in Fig. 1
10 with partially removed housing parts. The through the
Parts of the
Der Schrauber 10 weist einen beispielsweise als Elektromotor
ausgeführten Antrieb 32 auf, der drehfest an einer gegenüber
dem Hauptgehäuseteil 12 festgelegten Trägerhülse 34 befestigt
ist. Der Antrieb 32 treibt über eine Zwischenwelle 36 ein
Untersetzungsgetriebe in Form eines Planetenradgetriebes 38 an,
welches abtriebsseitig eine Spindel 40 in Drehung versetzt. Die
Spindel 40 treibt über eine in dem Winkelkopf 20 angeordnete
Kegelradverzahnung 46 eine Werkzeugspindel 44 an, die an ihrem
freien Ende die Werkzeugaufnahme 22 trägt.The
Ferner ist in Fig. 2 eine Drehmomentbegrenzungskupplung 50
schematisch dargestellt, die ein ein Reaktionsmoment gegenüber
der Spindel 40 aufnehmendes Reaktionsteil des Planetenradgetriebes
38 mit einer Stellhülse 52 kuppelt. Die Stellhülse 52
ist einstückig mit einem Winkelkopfgehäuse 19 ausgebildet oder
über eines oder mehrere Zwischenteile drehfest mit diesem verbunden.
Um den Winkelkopf 20 zu verdrehen, z.B. in die in Fig.
2 gestrichelt dargestellte Position, wird der gesamte Winkelkopf
20, d.h. das Winkelkopfgehäuse 19 mit darin aufgenommenen
Lagern 55 und 56 für die Spindeln 40 und 44 sowie die Stellhülse
52, gegenüber der gehäusefesten Trägerhülse 34 entlang
einer hier als Verschraubung ausgeführten Verstelleinrichtung
58 verdreht. Bei geschlossener Drehmomentbegrenzungskupplung 50
ist dabei auch das Reaktionsteil des Planetenradgetriebes 38
gegenüber dem Winkelkopf 20 drehfest festgelegt und über die
Verstelleinrichtung 58 mit dem Antrieb 32 gekoppelt.2 is a torque limiting clutch 50
shown schematically, which is a reaction moment against
the
Diese Festlegung des Planetenradgetriebes 38 an dem Winkelkopf
20 bei gleichzeitiger Kopplung an den Antrieb 32 über die Verstelleinrichtung
58 hat gegenüber der herkömmlichen Festlegung
an dem Hauptgehäuseteil 12 erhebliche Vorteile, wie sich aus
den nachfolgenden Ãœberlegungen ergibt.This definition of the
Es sei hierzu angenommen, daß die Spindel 40 durch eine fest
angezogene Schraube blockiert sei, so daß das vom Antrieb 32
erzeugte Drehmoment vollständig von den Gehäuseteilen des Winkelschraubers
10 aufgenommen werden muß. Auf die Zwischenwelle
36 zwischen dem Antrieb 32 und dem Planetenradgetriebe 38 wirkt
dann das von dem Antrieb 32 erzeugte Drehmoment. Ein entsprechendes
Gegenmoment gleicher Größe wird - bei als geschlossen
angenommener Drehmomentbegrenzungskupplung 50 - von den Gehäuseteilen,
nämlich der Trägerhülse 34 und der Stellhülse 52,
aufgenommen. Dieses Drehmoment ist um den Untersetzungsfaktor
des Planetenradgetriebes 38 kleiner als das Drehmoment, das
zwischen dem Planetenradgetriebe 38 und dem Winkelkopfgehäuse
19 wirkt. Die Verstelleinrichtung 58 kann deswegen als einfache
Schraubverbindung ausgeführt sein, die einen zusätzlichen Rastmechanismus
aufweisen kann. Aus Gründen der Drehmomentübertragung
ist ein solcher Rastmechanismus jedoch nicht erforderlich.
Falls dennoch ein derartiger, an sich bekannter Rastmechanismus
gewünscht ist, so kann dieser ebenfalls sehr einfach und leicht
aufgebaut sein, da er nur kleine Drehmomente aufzunehmen
braucht.It is assumed here that the
Entsprechende Überlegungen gelten natürlich auch für Schrauber,
bei denen das Reaktionsteil des Planetenradgetriebes 38 nicht
über die Drehmomentbegrenzungskupplung 50, sondern unmittelbar
an der Stellhülse 52 oder einem anderen drehfest am Winkelkopf
20 festgelegten Teil befestigt ist. Corresponding considerations naturally also apply to screwdrivers,
in which the reaction part of the
Fig. 3 zeigt in einem axialen Schnitt Einzelheiten von in Fig. 2 nur schematisch dargestellten Teilen im Inneren des Schraubers 10.3 shows in an axial section details of in FIG. 2 only schematically shown parts inside the screwdriver 10th
Auf einen im Querschnitt sechskantförmigen Läuferstutzen 60 des
in Fig. 3 nur angedeuteten Antriebs 32 ist eine Zwischenwelle
62 drehfest aufgeschoben, die einstückig mit einem ersten Sonnenrad
64 des zweistufig ausgeführten Planetenradgetriebes 38
ausgebildet ist. Das erste Sonnenrad 64 kämmt mit drei ersten
Planetenrädern 66 einer ersten Planetenradstufe, von denen in
Fig. 3 nur zwei erkennbar sind. Die ersten Planetenräder 66
sind an einem ersten Planetenradträger 68 drehbar befestigt und
kämmen gleichzeitig mit einem Hohlrad 70, welches sich über die
gesamte axiale Länge des Planetenradgetriebes 38 erstreckt. Der
erste Planetenradträger 68 ist mit einem zweiten Sonnenrad 72
einstückig ausgebildet oder drehfest verbunden, welches mit
zweiten Planetenrädern 74 kämmt. Die zweiten Planetenräder 74
sind ihrerseits an einem zweiten Planetenradträger 76 drehbar
gelagert und kämmen ebenfalls mit dem Hohlrad 70. Planetenradachsen
82, auf denen die zweiten Planetenräder 74 geführt
sind, durchsetzen dabei den zweiten Planetenradträger 76 und
bilden auf dessen getriebeabgewandter Seite Stutzen 80. Diese
greifen an Flügeln eines Mitnahmerads 84 an, das die als Sechskant
ausgeführte Spindel 40 antreibt und sich in axialer Richtung
an einem von einem Sprengring 85 gehaltenen Ring 87 abstützt.
Die Stutzen 80 und das Mitnahmerad 84 bilden zusammen
eine weiter unten anhand der Fig. 4 noch näher erläuterte
Spielkupplung 86.On a
Das Hohlrad 70, welches gegenüber der Zwischenwelle 62 und der
Spindel 40 ein Reaktionsmoment übernimmt und somit das Reaktionsteil
des Planetenradgetriebes 38 darstellt, ist über ein
Lager 88 drehbar in der mit dem Antrieb 32 verschraubten Trägerhülse
34 und der damit über die Verstelleinrichtung 58 verbundenen
Stellhülse 52 aufgenommen. Das Hohlrad 70 ist an der
Stellhülse 52 (bzw. einem damit drehfest verbundenen Teil) über
die Drehmomentbegrenzungskupplung 50 festgelegt. Diese umfaßt
einen drehfest in das Hohlrad 70 eingeschraubten Nockenring 90,
dessen über das Hohlrad 70 hervorstehende Schulter 92 sich
ebenfalls über das Lager 88 an der Stellhülse 52 abstützt,
sowie einen Schaltring 96, der über eine Druckfeder 94 gegen
den Nockenring 90 verspannt ist. Der Schaltring 96 ist axial,
d.h. in Längsrichtung 95 der Spindel 40, verschiebbar, jedoch
drehfest in einer mit der Stellhülse 52 verbundenen Zwischen-hülse
98 aufgenommen. Die drehfeste, aber axial verschiebbare
Anordnung des Schaltrings 96 wird mit Hilfe von ersten und
zweiten Längsnuten 100 erzielt, die auf einer Umfangsfläche des
Schaltrings 96 bzw. innenseitig auf der Zwischenhülse 98 angeordnet
sind und mit Führungskugeln 102 zusammenwirken. Über die
in den ersten und zweiten Längsnuten 100 bzw. 101 abrollenden
Führungskugeln 102 können der Schaltring 96 und die Zwischenhülse
98 zueinander in axialer Richtung verschoben werden, wobei
ein in die Zwischenhülse 98 eingesetzter Sprengring 105 ein
Herausfallen der Führungskugeln 102 verhindert.The
An der dem Nockenring 90 zugewandten Seite des Schaltrings 96
sind umfangsseitig drei Rollen 104 auf Achsen 106 drehbar befestigt.
Die Rollen 104 können auf einer Nockenlaufbahn 108 abrollen,
die auf einer dem Schaltring 96 zugewandten Stirnseite
des Nockenrings 90 ausgebildet ist. An der dem Nockenring 90
zugewandten Stirnseite des Schaltrings 96 sind außerdem drei
Vorsprünge 109 ausgebildet, deren Funktion anhand der Fig. 5
bis 10 näher erläutert werden wird.On the side of the switching
Rückwärtig stützt sich die Druckfeder 94 an einer Spannscheibe
110 ab, die in axialer Richtung verschiebbar in der Zwischenhülse
98 aufgenommen ist. Auf die Spannscheibe 110 wirken
vier über den Umfang gleichmäßig verteilte Spannbolzen 112 ein,
die in Bohrungen 114, die in einer Schulter der Zwischenhülse
98 angebracht sind, geführt sind und sich an einem Stellring
116 abstützen. Der Stellring 116 läßt sich auf einem außen an
der Zwischenhülse 98 aufgebrachten Gewindeabschnitt 118 in der
Längsrichtung 95 durch Verdrehen verschieben. Eine Längsverschiebung
des Stellrings 116 auf dem Gewindeabschnitt 118 der
Zwischenhülse 98 wird über die Spannbolzen 112 und die Spannscheibe
110 auf die Druckfeder 94 übertragen, so daß auf diese
Weise die Vorspannung zwischen dem Schaltring 96 und dem Nokkenring
90 verändert werden kann. Zur Betätigung des Stellrings
116 wird ein Werkzeug, z.B. ein Schraubendreher, durch
einen der Schlitze 30 im Drehring 28 (siehe Fig. 1 hindurch in
eine von mehreren an dem Stellring 116 ausgebildeten Steckbuchsen
122 eingeführt. Sodann kann der Stellring 116 zusammen mit
dem Drehring 28 so weit verdreht werden, bis die gewünschte
Verspannung der Druckfeder 94 und damit das Auslösemoment der
Drehmomentbegrenzungskupplung 50 erreicht ist.The
Während des Eindrehens einer Schraube liegen die Rollen 104 an
auf der Nockenbahn 108 ausgebildeten Nocken derart an, daß das
auf das Hohlrad 70 ausgeübte Reaktionsmoment über die Nocken,
die Rollen 104 und den Schaltring 96 auf die Zwischenhülse 98
und dadurch auf die drehfest damit verbundene Stellhülse 52
übertragen wird, so daß das Hohlrad 70 während des Eindrehens
einer Schraube ruht. Wenn das Drehmoment zunimmt, so wächst das
auf den Nockenring 90 wirkende Drehmoment soweit an, bis sich
schließlich der Nockenring 90 zu drehen beginnt und dabei mit
seinen Nocken die Rollen 104 und damit den Schaltring 96 entgegen
der Kraft der Druckfeder 94 anhebt. Bei weiterer Drehung
des Nockenrings läuft dieser mit seinen Nocken unter den Rollen
104 hinweg, so daß sich die Rollen 104 mit dem Schaltring 96
schließlich wieder unter dem Druck der Druckfeder 94 absenken.The
Während der Drehung des Nockenrings 90 und des damit verbundenen
Hohlrads 70 ist das Planetenradgetriebe 38 nicht mehr drehfest
festgelegt, so daß das vom Antrieb 32 auf die Spindel 40
ausgeübte Drehmoment praktisch auf Null reduziert wird. Bei dem
Anheben des Schaltrings 96 entgegen der Kraft der Druckfeder 94
löst der Schaltring 96 einen Schalter 124 aus, der durch die
Zwischenhülse 98 in einen oberhalb des Schaltrings 96 verbleibenden
Freiraum 128 hineinragt. Der Schalter 124 unterbricht
die Spannungsversorgung für den Antrieb 32 und stellt damit
sicher, daß sich nach Überschreiten des Auslösemomentes der
Nockenring 90 nicht mehrfach unter dem Schaltring 96 hinwegdreht.During rotation of the
Bevor auf weitere Einzelheiten zur Drehmomentbegrenzungskupplung
50 eingegangen wird, soll im folgenden zunächst anhand der
Fig. 4 die bei dem Schrauber 10 vorgesehene Spielkupplung 86
zwischen dem Planetenradgetriebe 38 und der Spindel 40 beschrieben
werden.Before further details on the
In Fig. 4 ist die Spielkupplung 86 zwischen dem Abtrieb des
Planetenradgetriebes 38 und der Spindel 40 perspektivisch dargestellt.
Die Spielkupplung umfaßt die drei Stutzen 80, die von
den den zweiten Planetenradträger 76 durchsetzenden Planetenradachsen
82 gebildet werden, und das Mitnahmerad 84, das in einer
zentralen Ausnehmung des zweiten Planetenradträgers 76
drehbar geführt ist. Das Mitnahmerad 84 weist einen zentralen,
als Innensechskant ausgeführten Durchgang 130 auf, in den im
montierten Zustand ein Ende der im Querschnitt ebenfalls sechskantförmigen
Spindel 40 eingeschoben ist. Von der Mitte des
Mitnahmerades 84 erstrecken sich drei Flügel 132 radial nach
außen, und zwar so weit, daß sie in Anlage mit den Stutzen 80
gelangen können. Beim Eindrehen einer Schraube drehen sich die
Stutzen 80 mit dem diese aufnehmenden zweiten Planetenradträger
76 um die Längsachse 95 der Spindel 40 und greifen dabei an den
Flügeln 132 des Mitnahmerades 84 an. Auf diese Weise ist die im
Mitnahmerad 84 geführte Spindel 40 an den Abtrieb des Planetenradgetriebes
38 gekuppelt.In Fig. 4, the
Wenn nun bei Erreichen des Auslösemoments die Drehbegrenzungskupplung
50 löst, so bewirkt die von der Druckfeder 94 ausgeübte
Kraft, daß die Stutzen 80 ihre Drehrichtung umkehren. Bei
dieser Bewegung in der durch einen Pfeil 134 angedeuteten Richtung
sind die Stutzen 80 nicht in Anlage mit den Flügeln 132
des Mitnahmerades 84, so daß kein Drehmoment auf die Spindel 40
übertragen wird. Da die durch die Drehmomentbegrenzungskupplung
50 hervorgerufene Bewegung der Stutzen 80 kurz ist, bleiben sie
in einer Zwischenstellung zwischen den Flügeln 132 stehen. Bei
einem nachfolgenden Schraubvorgang kuppelt die Spielkupplung 86
deswegen mit kurzer Verzögerung.If now the rotation limiting clutch is reached when the tripping torque is reached
50 releases, so causes the
Fig. 5 zeigt den Schaltring 96 in einer perspektivischen Darstellung.
Der Schaltring 96 ist in drei Abschnitte 136, 138 und
140 unterschiedlichen Durchmessers unterteilt. An den ersten
Abschnitt 136 mit dem größten Durchmesser sind auf dem Umfang
die Längsnuten 100 in gleichmäßigen Winkelabständen verteilt.
Über diese Längsnuten 100 wird der Schaltring 96 in axialer
Richtung verschiebbar, aber drehfest mit Hilfe der Führungskugeln
102 an der Zwischenhülse 98 gehalten. An den ersten Abschnitt
136 schließt sich der zweite Abschnitt 138 und daran
der dritte Abschnitt 140 an. Dieser dritte Abschnitt 140 ist
umfangseitig mit drei Bohrungen 142 versehen, die der Aufnahme
der Achsen 106 dienen und von denen in Fig. 5 nur die zum Betrachter
weisende Bohrung erkennbar ist. Der Mündungen der Bohrungen
142 umgebende Bereich des zweiten Abschnitts 138 und des
dritten Abschnitts 140 ist eben angefräst, um eine Anlagefläche
für die Rollen 104 zu schaffen.5 shows the switching
Auf der im montierten Zustand zum Nockenring 90 weisenden
Stirnseite 143 des Schaltrings 96 befindet sich eine ebene
Stirnfläche 144, die eine Gleitfläche des Schaltrings 96 bildet.
Von der Stirnfläche 144 stehen die drei Vorsprünge 109 ab,
die ebenfalls Gleitflächen des Schaltrings 96 bilden. Durch den
gesamten Schaltring 96 erstreckt sich zentral eine Bohrung 148,
durch die im montierten Zustand die Spindel 40 frei drehbar
verläuft.On the one facing the
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf die Stirnseite 143 des in
Fig. 5 dargestellten Schaltrings 96. In dieser Darstellung sind
auch an dem Schaltring 96 befestigte Rollen 104 gezeigt. Ferner
sind in der Draufsicht aus Fig. 6 die Längsnuten 100 sowie die
Vorsprünge 109 erkennbar. Gestrichelt angedeutet sind die durch
die Lage der Achsen 106 vorgegebenen Drehachsen 152 der Rollen
104. Wie dies in Fig. 6 gut erkennbar ist, verlaufen die Drehachsen
152 beabstandet zu der senkrecht zur Stirnfläche 144 angeordneten
Längsachse des Schaltrings 96. Die Drehachsen 152
treffen sich deswegen nicht in einem gemeinsamen Punkt auf dieser
Längsachse, sondern sind jeweils versetzt zu einem den Umfang
und die Längsachse verbindenden Radius angeordnet.FIG. 6 shows a top view of the
Die Wirkung dieses Versatzes der Drehachsen 152 wird nun anhand
der schematischen Darstellung der Fig. 7 erläutert. Durch ein
Kreuz ist die Längsachse 154 des Schaltrings 96 angedeutet.
Zwischen einer in Fig. 7 durchgezogen dargestellten Drehachse
152 und der Längsachse 154 verbleibt ein durch zwei Pfeile
angedeuteter Abstand 156, der zwischen 5% und 15%, vorzugsweise
zwischen 9% und 11% des Abstandes zwischen der mit 158 gekennzeichneten
Mitte einer um die Drehachse 152 drehenden Rolle und
der Längsachse 154 beträgt. Durch einen Pfeil ist die senkrecht
zur Drehachse 152 verlaufende Laufrichtung 160 einer Rolle angedeutet.The effect of this offset of the axes of
Gestrichelt dargestellt ist in Fig. 7 eine vektorielle Zerlegung
der Laufrichtung 160 in eine tangentiale Bewegungskomponente
163 und eine radial nach innen weisende Bewegungskomponente
164. Die tangentiale Bewegungskomponente 163 entspricht
dabei der Laufrichtung einer Rolle, deren Achse nicht beabstandet
zur Längsachse 154, sondern durch diese hindurch verläuft.
Bei einer solchen Laufrichtung wäre daher keine radiale Bewegungskomponente
vorhanden.7 shows a
Bei dem neuen Schrauber ist jedoch der Abstand 156 zwischen der
Drehachse 152 und der Längsachse 154 und somit auch die radial
nach innen weisende Bewegungskomponente 164 von Null verschieden,
was zu einer Selbstzentrierung der Rollen 104 führt. Die
nach innen weisende Bewegungskomponente 164 bewirkt mit anderen
Worten, daß die Rollen 104, wenn sich der Nockenring 90 unter
ihnen hinweg bewegt, nicht oder nur unwesentlich radial nach
außen wandern und sich somit nicht in die umliegende Trägerhülse
34 eingraben. Daher können die Rollen 104 ohne zusätzliche
Mittel zur Fixierung fliegend auf den Achsen 106 gelagert werden.
Gleichzeitig werden Verschleißerscheinungen an den Rollen
104 und der umliegenden Trägerhülse 34 verringert und eine sichere
Funktion gewährleistet, da reibungsbedingte Probleme vermieden
werden.In the new screwdriver, however, the distance is 156 between the
Axis of
In den Fig. 8 und 9 ist der Nockenring 90 in einer perspektivischen
Darstellung bzw. in einer Draufsicht auf eine im montierten
Zustand zu dem Schaltring 96 weisenden Stirnseite 165 gezeigt.
In Fig. 8 ist zunächst ein Außengewinde 166 erkennbar,
mit dem der Nockenring 90 in das Hohlrad 70 eingeschraubt ist.
Auf der außen liegenden Nockenlaufbahn 108 sind drei Nocken 168
ausgebildet, die jeweils eine steilere Auflaufseite 170 und eine
flacher ausgeführte Ablaufseite 172 aufweisen. Die Nockenlaufbahn
108 setzt sich somit auf drei gleich ausgebildeten
Bahnabschnitten zusammen, deren Grenzen aufgrund der periodischen
Anordnung natürlich willkürlich festlegbar sind. In Fig.
9 sind diese Grenzen so festgelegt, daß sie mit den von den
Nocken 168 abgewandten Enden der Auflaufseiten 170 zusammenfallen
und dadurch einen ersten, einen zweiten und einen dritten
Bahnabschnitt 176, 178 bzw. 180 bilden.8 and 9, the
Die Nockenlaufbahn 108 umschließt drei beabstandet voneinander
angeordnete Stufen 184, die auf der einen Seite von Absätzen
196 und auf den gegenüberliegenden Seiten von den sich dort
über die gesamte Ringbreite erstreckenden Auflaufseiten 170 der
Nocken 168 begrenzt werden. Die Stufen 184 stellen dabei sich
in einer Radialebene erstreckende Gleitflächen des Nockenrings
90 dar, auf denen der Schaltring 96 mit seiner Stirnfläche 144
oder seinen Vorsprüngen 109 in Anlage gelangen und entlang
gleiten kann. Durch die Absätze 196 werden ferner Rastelemente
gebildet, an denen, wenn die Stirnfläche 144 auf den Stufen 184
aufliegt, die Vorsprünge 109 bei einer relativen Drehung zwischen
dem Nockenring 90 und dem Schaltring 96 anschlagen können.
Auf diese Weise wird eine Verrastung zwischen dem Nockenring
90 und dem Schaltring 96 erzielt, die eine weitere Relativbewegung
in dieser Drehrichtung verhindert.The
Die beim Eindrehen und Lösen von Schrauben zwischen dem Nockenring
90 und dem Schaltring 96 stattfindenden Abläufe werden im
folgenden anhand der Fig. 10a bis 10h näher erläutert.The when screwing in and loosening screws between the
Darin sind auf der unteren Seite jeweils eine sich über annähernd
zwei Bahnabschnitte erstreckende Abwicklung des Nockenrings
90 dargestellt. Die durchgezogen gezeichnete Linie entspricht
dabei der Kontur der Nockenlaufbahn 108, während die
gestrichelt dargestellte Linie die Kontur der Stufen 184 kennzeichnet,
die von dazwischen liegenden Absenkungen 192 voneinander
getrennt sind. Um einen Vergleich mit der Draufsicht aus
Fig. 9 zu erleichtern, sind in beiden Figuren jeweils drei Referenzlinien
186, 188 und 190 eingezeichnet. Die Referenzlinie
186 kennzeichnet dabei die Scheitelpunkte der Nocken 168 und
die Referenzlinie 188 die Absätze 196. Mit der Referenzlinie
190 ist das Ende der Ablaufseiten 172 bezeichnet, an das sich
die Absenkungen 192 anschließen, die nahtlos in die Auflaufseiten
170 des folgenden Nockens übergehen. There are approximations on the lower side
two web sections extending development of the
Ferner ist in den Fig. 10a bis 10h ein Ausschnitt aus dem
Schaltring 96 gezeigt, in dem eine der Rollen 104 sowie einer
der Vorsprünge 109 unterhalb der Stirnfläche 144 erkennbar
sind. Da sich die Anordnung der Rollen 104 und Vorsprünge 109
in gleicher Weise periodisch wiederholt wie die Kontur der Nokkenlaufbahn
108, ist an dem Schaltring 96 nur eine der Rollen
104 und einer der Vorsprünge 109 wiedergegeben. Außerdem ist
die in den Fig. 10a bis 10h gezeigte Relativbewegung zwischen
dem Schaltring 96 und der Nockenbahn 108 aus Gründen der besseren
Verständlichkeit derart dargestellt, als bewege sich der
Schaltring 96 über die feststehende Nockenlaufbahn 108 hinweg.
Tatsächlich aber bewegt sich, wie dies oben bereits erläutert
wurde, der Nockenring 90 unter dem Schaltring 96 hinweg. Wenn
also im folgenden z.B. davon gesprochen wird, daß sich die Rollen
104 über die Nocken 168 hinweg bewegen, so ist damit tatsächlich
gemeint, daß sich die Nocken 168 unter den feststehenden
Rollen 104 hinweg bewegen.Furthermore, a section from the
Fig. 10a zeigt die gegenseitige Anordnung des Nockenrings 90
und des Schaltrings 96 zu einem Zeitpunkt, zu dem die Drehmomentbegrenzungskupplung
50 gerade gelöst wurde, so daß die Rollen
104 über die Nocken 168 bereits hinweg gerollt sind. Die
Rollen 104 liegen dabei auf den Ablaufseiten 172 der Nocken 168
auf, während sowohl die Stirnfläche 144 als auch die Vorsprünge
109 sich beabstandet von den darunter liegenden Stufen 184 über
den Nockenring 90 hinweg bewegen.10a shows the mutual arrangement of the
Nach einer weiteren Bewegung (Fig. 10b) in Richtung eines Pfeiles
194 laufen die Rollen 104 auf den Ablaufseiten 172 ab, wobei
sich der Schaltring 96 dem Nockenring 90 nähert. Die Vorsprünge
109 vollziehen diese Bewegung mit, bis sie, wie dies in
Fig. 10c gezeigt ist, schließlich mit ihren Stirnflächen auf
die Stufen 184 aufgleiten. Zu diesem Zeitpunkt werden die Rollen
104 entlastet, wobei dieser Entlastungsvorgang aufgrund der
relativ flachen Steigung der Ablaufseiten 172 quasikontinuierlich
erfolgt. In Fig. 10c begrenzen zwei weitere Referenzlinien
195a und 195b einen Teilabschnitt 197 der Nockenlaufbahn 108,
der zu keinem Zeitpunkt von den Rollen 104 berührt wird. Der
Schaltring 96 liegt dann an den Stufen 184 des Nockenrings 90
ausschließlich mit seiner Stirnfläche 144 oder seinen Vorsprüngen
109 an.After a further movement (Fig. 10b) in the direction of an
In Fig. 10d ist erkennbar, daß sich die Rollen 104 bereits von
der Nockenlaufbahn 108 abgehoben haben, so daß der Schaltring
96 nur noch mit den Vorsprüngen 109 auf den Stufen 184 des
Nockenrings aufliegt. Bei weiterer Bewegung in Richtung des
Pfeiles 194 rutschen die Vorsprünge 109 über die den Übergang
zwischen den Stufen 184 und den Absenkungen 192 bildenden Absätze
196, wodurch sich der Schaltring 96 geringfügig gegenüber
dem Nockenring 90 absenkt, so daß sich nunmehr der Schaltring
96 gegenüber dem Nockenring 90 über seine Stirnfläche 144 auf
den Stufen 184 abstützt (Fig. 10e).In Fig. 10d it can be seen that the
Dieser Zustand bleibt auch bei weiterer Vorwärtsbewegung erhalten
(Fig. 10f), bis schließlich die Rollen 104 an den Auflaufseiten
170 der jeweils nächsten Nocken 168 anschlagen und bereit
für das Eindrehen einer weiteren Schraube sind (Fig. 10g).
In diesem Moment wird nämlich die Drehmomentbegrenzungskupplung
50 wieder geschlossen, da nun ein Drehmomentübertrag zwischen
dem Nockenring 90 und dem Schaltring 96 über die Rollen
104 entlang der Auflaufseiten 170 erfolgen kann. Während die
Rollen 104 an den Auflaufseiten 170 der Nocken 168 anliegen, um
beim Eindrehen von Schrauben ein Drehmoment zwischen dem Nokkenring
90 und dem Schaltring 96 zu übertragen, stützt sich der
Schaltring gleichzeitig in axialer Richtung über seine Stirnfläche
144 an den Stufen 184 ab. Dadurch wird eine Doppelbelastung
der Rollen 104 durch die von der Druckfeder 94 ausgeübte
Druckkraft und durch das vom Antrieb 32 ausgeübte Drehmoment
vermieden.This state is retained even if you continue to move forward
(Fig. 10f) until finally the
Während des Lösens der Drehmomentbegrenzungskupplung 50 hat
sich der Schaltring 96 so weit in axialer Richtung verschoben,
daß der Schalter 124 betätigt und somit der Antrieb 32 des
Schraubers 10 abgeschaltet wurde. Zu dem Zeitpunkt also, zu dem
die Rollen 104 wieder an den Auflaufseiten 170 anschlagen, ist
der Antrieb 32 bereits stromlos, so daß kein nennenswertes
Drehmoment mehr zwischen dem Nockenring 90 und dem Schaltring
96 wirkt, bis der Antrieb 32 erneut von der Bedienperson einschaltet
wird.Has during the release of the torque limiting clutch 50
the
Falls sich nun die Bedienperson keine weitere Schraube eindrehen
möchte, sondern eine Umkehr der Drehrichtung des Schraubers
10 veranlaßt, so kommt es zu einer entgegengesetzten Relativbewegung
zwischen dem Nockenring 90 und dem Schaltring 96, die
durch einen Pfeil 198 in Fig. 10h angedeutet ist. Der
Schaltring 96 bewegt sich daraufhin wieder zurück, wobei er
nach wie vor mit seiner Stirnfläche 144 auf den Stufen 184 aufliegt.
Bevor jedoch die Rollen 104 wieder die Ablaufseiten 172
berühren, gelangen die Vorsprünge 109 mit den Absätzen 196 in
Anlage, wodurch die oben bereits angesprochene Verrastung zwischen
dem Nockenring 90 und dem Schaltring 96 erzielt wird. If the operator does not screw in any more screws
would like, but a reversal of the direction of rotation of the
Über diese Verrastung kann nun ein Drehmomentübertrag zwischen
dem Antrieb 32 und der Spindel 40 erfolgen, der erheblich höhere
Werte annehmen kann als der Drehmomentübertrag, der zwischen
den Rollen 104 und den Auflaufseiten 170 der Nocken 168 möglich
ist. Auf diese Weise wird ein asymmetrisches Auslöseverhalten
erzielt.A torque transfer can now be carried out via this latching
the
Die Verrastung zwischen den Vorsprüngen 109 und den Absätzen
196 führt zu einer erheblichen Verringerung des Verschleißes
zwischen den Teilen der Drehmomentbegrenzungskupplung 50, da
die beim Lösen von Schrauben erforderlichen höheren Drehmomente
nicht von den Rollen 104 aufgenommen zu werden brauchen. Da die
Vorsprünge 109 flächig an den Absätzen 196 anliegen, treten
auch bei höheren Drehmomenten keine punktuellen Druckspitzen
auf, die zu einer Verformung oder einem nennenswerten Abrieb
der zusammenwirkenden Teile führt.The locking between the
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