EP1258322A2 - Power driven Screwdriver with torque limiting clutch - Google Patents
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- EP1258322A2 EP1258322A2 EP02010511A EP02010511A EP1258322A2 EP 1258322 A2 EP1258322 A2 EP 1258322A2 EP 02010511 A EP02010511 A EP 02010511A EP 02010511 A EP02010511 A EP 02010511A EP 1258322 A2 EP1258322 A2 EP 1258322A2
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- 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
- the invention relates to a power screwdriver Screwing in and loosening screws, with a torque limiting coupling, the one drive the screwdriver with a one Tool holder driving spindle until reaching a preset trigger torque couples.
- 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.
- a screwdriver is known from WO 99/16858 mentioned at the beginning, its torque-dependent clutch, which triggers as a function of torque between a housing of the screwdriver and a 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.
- the torque limiting clutch has an axially displaceable ring gear, which is clamped against the ring gear with the help of a compression spring.
- a compression spring are on a face of the ring gear facing the ring gear three recesses formed in which spherical rolling elements are kept captive.
- On the ring gear itself is on the a tread formed on the end face facing the ring gear, arranged on the three cams with equal angular distances are.
- the invention solves this problem with a screwdriver at the beginning mentioned type in that the torque limiting clutch is connected to the spindle via a play coupling.
- the invention is based on the finding that the inaccurate Compliance with the preset triggering moment on the effect the torque limiting clutch decreases. If this is namely triggers after screwing in a screw, so practice it over the spindle acting in the opposite direction (release direction) Torque on the screw, i.e. the screw will after reaching the release torque always loosened again slightly. Because the value of the torque acting in the release direction is unknown is the actual tightening torque with which the Screw is screwed in, do not predict accurately.
- the torque acting in the release direction arises when the trigger is released the torque limiting clutch in that the compression spring on the two coupling parts involved, namely the ring gear and the ring gear, continues to exert pressure after this axially when the torque limiting clutch is released Direction apart.
- This pressure is now over the rolling elements on the also inclined back of the cams, whereby on the ring gear on which the cams are formed, a torque is applied.
- This torque on the ring gear causes a release torque on the planetary gear the spindle is exerted and the screw is thus loosened again.
- the game clutch according to the invention between the torque limiting clutch and the spindle now causes a such loosening torque is not from the torque limiting clutch can be transferred to the spindle, because the play clutch at automatically changes the direction of rotation.
- screwdriver facts apply correspondingly for torque limiting clutches of another type, e.g. also for those arranged directly in a drive train Torque limit clutches that do not have a gearbox act on the spindle. Because torque limiting clutches for screwdrivers always two braced against each other Have coupling parts, it occurs when the torque limiting clutch after a release it couples again to one Relative movement between the two coupling parts leading to one loosening torque acting on the spindle.
- the torque limiting clutch has a first and a second Coupling part which, when the torque limiting clutch is closed engage, the first coupling part rotatable with a housing of the screwdriver and that second coupling part rotatably with a reaction torque opposite a spindle receiving and opposite the housing freely rotatable reaction part of a transmission is connected.
- this has the advantage that there is no rotational movement of the two coupling parts when the torque limiting clutch is closed. This acts on the coupling parts and any intended Balls that cause the coupling between the coupling parts no significant centrifugal forces, which lead to their wear contribute.
- the game coupling then preferably connects the reaction part of the gearbox with the spindle.
- reaction part has a plurality of planet gears receiving ring gear of a planetary gear.
- 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.
- the game clutch not directly between the ring gear, but between a planet carrier of a last gear stage the planetary gear and the spindle arranged.
- this integration takes place characterized in that the play coupling is rotationally fixed to the spindle connected driving wheel, from which there are several wings extend radially outward in a coupled state rest on approaches of the planet carrier.
- the approaches are preferably by truncating planetary gear axles formed, the planet gears and the planet carrier push through.
- Fig. 1 is a screwdriver according to the invention in a side view shown with the housing part partially removed and designated a total of 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 is convenient can be operated by an operator.
- a main switch 18 is convenient can be operated by an operator.
- an angular head housing 19 rotatable Angle head 20 attached, at right angles to a longitudinal axis of the screwdriver 10 protrudes a tool holder 22.
- Screwdrivers are usually used as rod angle screwdrivers designated and have compared to conventional power-driven Screwdrivers have the advantage that the reaction torque absorbed by the screwdriver not twisting when screwing in screws of the screwdriver around its longitudinal axis, but to one Swiveling the screwdriver around the right-angled, through the tool holder 22 leads axis. Such Swivel movements are easier for an operator record as rotations of the screwdriver around its longitudinal axis.
- 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 schematically shown that 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 in one piece formed with an angle head housing 19 or over one or more intermediate parts rotatably connected to this.
- the entire angle head 20 i.e. the angle head housing 19 with housed therein Bearings 55 and 56 for the spindles 40 and 44 and the adjusting sleeve 52, opposite the housing-fixed carrier sleeve 34 along a here twisted adjustment device 58.
- the torque limiting clutch is 50 also the reaction part of the planetary gear 38 opposite the angular head 20 fixed in rotation and via the adjusting device 58 coupled to the drive 32.
- Fig. 2 shows in an axial section details of in Fig. 1 only schematically shown parts inside the screwdriver 10th
- first sun gear 64 meshes with three first planet gears 66 one first planetary gear stage, of which only two can be seen in FIG. 2 are.
- the first planet gears 66 are on a first planet gear carrier 68 rotatably attached and comb at the same time a ring gear 70, which extends over the entire axial length of the planetary gear 38 extends.
- the first planet gear Carrier 68 is integrally formed with a second sun gear 72 or rotatably connected, which with second planet gears 74 combs.
- the second planet gears 74 are in turn on a second planet carrier 76 rotatably supported and mesh also with the ring gear 70.
- the sockets 80 and the driving wheel 84 together form a further below using the 3 game clutch 86 explained in more detail.
- the ring gear 70 which is opposite the intermediate shaft 62 and the Spindle 40 takes over a reaction moment and thus the reaction part of the planetary gear 38 is over a Bearing 88 rotatable in the support sleeve screwed to the drive 32 34 and the associated via the adjusting device 58 Adjustment sleeve 52 added.
- the ring gear 70 is on the Adjusting sleeve 52 (or a part connected to it in a rotationally fixed manner) the torque limiting clutch 50 set.
- the switching ring 96 is axial, i.e. in the longitudinal direction 95 of the spindle 40, displaceable, however rotatably in an intermediate sleeve connected to the adjusting sleeve 52 98 added.
- the non-rotatable, but axially movable Arrangement of the switching ring 96 is with the help of first and second longitudinal grooves 100 and 101 achieved on a peripheral surface of the switching ring 96 or on the inside on the intermediate sleeve 98 are arranged and interact with guide balls 102, over the in the first and second longitudinal grooves 100 and 101 rolling guide balls 102 can switch ring 96 and Intermediate sleeve 98 are displaced relative to one another in the axial direction, a snap ring inserted into the intermediate sleeve 98 105 prevents the guide balls 102 from falling out.
- 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.
- At the cam ring 90 facing end of the switching ring 96 are also three Projections 109 formed.
- 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 90 then runs under with its cams the rollers 104 away, so that the rollers 104 with the Switch ring 96 finally again under the pressure of the compression spring 94 lower.
- the planetary gear 38 is no longer rotationally fixed set so that the drive 32 on the spindle 40th applied torque is practically reduced to zero.
- the game clutch 86 is between the output of the Planetary gear 38 and the spindle 40 shown in perspective.
- the game coupling comprises the three nozzles 80, the the planet gear axles passing through the second planet gear carrier 76 82 are formed, and the driving wheel 84, which in a central recess of the second planet carrier 76 is rotatably guided.
- the driving wheel 84 has a central, designed as a hexagon passage 130 in which in assembled state one end of the also hexagonal in cross section Spindle 40 is inserted. From the middle of the Driving wheel 84 radially extends three wings 132 outside, to the extent that it is in contact with the socket 80 can reach.
Landscapes
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen kraftgetriebenen Schrauber zum Eindrehen und Lösen von Schrauben, mit einer Drehmomentbegrenzungskupplung, die einen Antrieb des Schraubers mit einer eine Werkzeugaufnahme antreibenden Spindel bis zum Erreichen eines voreingestellten Auslösemoments kuppelt.The invention relates to a power screwdriver Screwing in and loosening screws, with a torque limiting coupling, the one drive the screwdriver with a one Tool holder driving spindle until reaching a preset trigger torque couples.
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.
Aus der eingangs genannten WO 99/16858 ist ein Schrauber bekannt, dessen drehmomentabhängig auslösende Drehmomentbegrenzungskupplung 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 kugelförmige Wälzkörper 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 between a housing of the screwdriver and a 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 formed in which spherical rolling elements are kept captive. On the ring gear itself is on the a tread formed on the end face facing the ring gear, arranged on the three cams with equal angular distances are.
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.
Es hat sich allerdings herausgestellt, daß bei dem bekannten Schrauber das eingestellte Auslösemoment nicht in allen Fällen exakt eingehalten wird. However, it has been found that the known The screwdriver does not always set the tripping torque is adhered to exactly.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen kraftgetriebenen Schrauber der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß ein voreingestelltes Auslösemoment möglichst genau eingehalten 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 a preset trigger torque is observed as precisely as possible becomes.
Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem Schrauber der eingangs genannten Art dadurch, daß die Drehmomentbegrenzungskupplung mit der Spindel über eine Spielkupplung verbunden ist.The invention solves this problem with a screwdriver at the beginning mentioned type in that the torque limiting clutch is connected to the spindle via a play coupling.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die ungenaue Einhaltung des voreingestellten Auslösemoments auf die Wirkung der Drehmomentbegrenzungskupplung zurückgeht. Wenn diese nämlich nach einem Eindrehen einer Schraube auslöst, so übt sie über die Spindel ein in der Gegenrichtung (Löserichtung) wirkendes Drehmoment auf die Schraube aus, d.h. die Schraube wird nach Erreichen des Auslösemoments stets wieder leicht gelöst. Da der Wert des in der Löserichtung wirkenden Drehmoments unbekannt ist, läßt sich das tatsächliche Anzugsmoment, mit dem die Schraube eingedreht wird, nicht genau vorhersagen.The invention is based on the finding that the inaccurate Compliance with the preset triggering moment on the effect the torque limiting clutch decreases. If this is namely triggers after screwing in a screw, so practice it over the spindle acting in the opposite direction (release direction) Torque on the screw, i.e. the screw will after reaching the release torque always loosened again slightly. Because the value of the torque acting in the release direction is unknown is the actual tightening torque with which the Screw is screwed in, do not predict accurately.
Das in Löserichtung wirkende Drehmoment entsteht beim Auslösen der Drehmomentbegrenzungskupplung dadurch, daß die Druckfeder auf die beiden beteiligten Kupplungsteile, nämlich das Hohlrad und das Ringrad, weiterhin einen Druck ausübt, nachdem diese sich beim Lösen der Drehmomentbegrenzungskupplung in axialer Richtung auseinander bewegt haben. Dieser Druck wirkt nun über die Wälzkörper auf die ebenfalls geneigte Rückseite der Nocken, wodurch auf das Hohlrad, an dem die Nocken ausgebildet sind, ein Drehmoment ausgeübt wird. Dieses Drehmoment auf das Hohlrad bewirkt, daß über das Planetenradgetriebe ein Lösemoment auf die Spindel ausgeübt und die Schraube somit wieder gelöst wird. The torque acting in the release direction arises when the trigger is released the torque limiting clutch in that the compression spring on the two coupling parts involved, namely the ring gear and the ring gear, continues to exert pressure after this axially when the torque limiting clutch is released Direction apart. This pressure is now over the rolling elements on the also inclined back of the cams, whereby on the ring gear on which the cams are formed, a torque is applied. This torque on the ring gear causes a release torque on the planetary gear the spindle is exerted and the screw is thus loosened again.
Die erfindungsgemäße Spielkupplung zwischen der Drehmomentbegrenzungskupplung und der Spindel bewirkt nun, daß sich ein solches Lösemoment nicht von der Drehmomentbegrenzungskupplung auf die Spindel übertragen kann, da sich die Spielkupplung bei einem Wechsel der Drehrichtung selbsttätig löst.The game clutch according to the invention between the torque limiting clutch and the spindle now causes a such loosening torque is not from the torque limiting clutch can be transferred to the spindle, because the play clutch at automatically changes the direction of rotation.
Die vorstehend unter Bezugnahme auf den aus der WO 99/16858 bekannten Schrauber erläuterten Sachverhalte gelten im übrigen entsprechend für Drehmomentbegrenzungskupplungen anderer Bauart, z.B. auch für unmittelbar in einem Antriebsstrang angeordnete Drehmomentbegrenzungskupplungen, die nicht über ein Getriebe auf die Spindel wirken. Da Drehmomentbegrenzungskupplungen für Schrauber nämlich stets zwei gegeneinander verspannte Kupplungsteile aufweisen, kommt es dann, wenn die Drehmomentbegrenzungskupplung nach einem Auslösen wieder kuppelt, zu einer Relativbewegung zwischen den beiden Kupplungsteilen, die zu einem auf die Spindel wirkenden Lösemoment führt.The above with reference to that known from WO 99/16858 Incidentally, screwdriver facts apply correspondingly for torque limiting clutches of another type, e.g. also for those arranged directly in a drive train Torque limit clutches that do not have a gearbox act on the spindle. Because torque limiting clutches for screwdrivers always two braced against each other Have coupling parts, it occurs when the torque limiting clutch after a release it couples again to one Relative movement between the two coupling parts leading to one loosening torque acting on the spindle.
Dennoch ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn die Drehmomentbegrenzungskupplung ein erstes und ein zweites Kupplungsteil aufweist, die bei geschlossener Drehmomentbegrenzungskupplung in Eingriff gelangen, wobei das erste Kupplungsteil drehfest mit einem Gehäuse des Schraubers und das zweite Kupplungsteil drehfest mit einem ein Reaktionsmoment gegenüber einer Spindel aufnehmenden und gegenüber dem Gehäuse frei drehbaren Reaktionsteil eines Getriebes verbunden ist.Nevertheless, it is preferred within the scope of the present invention when the torque limiting clutch has a first and a second Coupling part which, when the torque limiting clutch is closed engage, the first coupling part rotatable with a housing of the screwdriver and that second coupling part rotatably with a reaction torque opposite a spindle receiving and opposite 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 die Kupplungsteile und ggf. vorgesehene Kugeln, die die Kupplung zwischen den Kupplungsteilen bewirken, keine nennenswerten Fliehkräfte, die zu deren Verschleiß beitragen. Vorzugsweise verbindet dann die Spielkupplung das Reaktionsteil des Getriebes mit der Spindel.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. This acts on the coupling parts and any intended Balls that cause the coupling between the coupling parts no significant centrifugal forces, which lead to their wear contribute. The game coupling then preferably connects the reaction part of the gearbox with the spindle.
Bevorzugt ist außerdem, wenn das Reaktionsteil ein mehrere Planetenräder aufnehmendes Hohlrad eines Planetenradgetriebes ist.It is also preferred if the reaction part has a plurality of planet gears receiving ring 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.
In einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist die Spielkupplung nicht unmittelbar zwischen dem Hohlrad, sondern zwischen einem Planetenradträger einer letzten Getriebestufe des Planetengetriebes und der Spindel angeordnet.In an advantageous development of this embodiment the game clutch not directly between the ring gear, but between a planet carrier of a last gear stage the planetary gear and the spindle arranged.
Diese Maßnahme ermöglicht eine konstruktiv besonders einfach ausgeführte Spielkupplung zwischen der Spindel und dem Reaktionsteil des Getriebes, da der Planetenradträger sich in unmittelbarer Nähe zu der von dem Getriebe angetriebenen Spindel befindet; das Hohlrad hingegen wäre weiter von der Spindel entfernt und weniger leicht zugänglich für Teile einer Spielkupplung. Außerdem läßt sich auf diese Weise die Spielkupplung weitgehend in das Planetenradgetriebe integrieren.This measure enables a particularly simple design executed game coupling between the spindle and the reaction part of the gearbox because the planet carrier is in the immediate Proximity to the spindle driven by the gearbox; the ring gear, however, would be further away from the spindle and less easily accessible for parts of a game clutch. In addition, the game clutch can be in this way largely integrate into the planetary gear.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt diese Integration dadurch, daß die Spielkupplung ein mit der Spindel drehfest verbundenes Mitnahmerad aufweist, von dem aus sich mehrere Flügel radial nach außen erstrecken, die in einem gekuppelten Zustand an Ansätzen des Planetenradträgers anliegen.In a preferred further development, this integration takes place characterized in that the play coupling is rotationally fixed to the spindle connected driving wheel, from which there are several wings extend radially outward in a coupled state rest on approaches of the planet carrier.
Für die Spielkupplung sind somit nur wenige zusätzliche Bauteile erforderlich, insbesondere das Mitnahmerad. Die Ansätze an dem Planetenradträger können dabei als einfache Stifte oder Vorsprünge ausgeführt sein, die an den Flügeln des Mitnahmerades angreifen können.There are therefore only a few additional components for the play coupling required, especially the take-away bike. The approaches the planet carrier can be used as simple pins or Projections to be carried out on the wings of the driving wheel can attack.
Vorzugsweise jedoch sind die Ansätze durch Stutzen von Planetenradachsen gebildet, die Planetenräder tragen und den Planetenradträger durchsetzen.However, the approaches are preferably by truncating planetary gear axles formed, the planet gears and the planet carrier push through.
Diese Maßnahme erlaubt es, sogar auf die Ausbildung von Ansätzen an dem Planetenradträger zu verzichten, da diese durch die ohnehin erforderlichen Planetenradachsen gebildet werden. Die gesamte Spielkupplung ist somit mit minimalen konstruktiven Aufwand realisierbar.This measure even allows approaches to training to do without on the planet gear carrier, as this through the anyway required planetary gear axles are formed. The entire game clutch is thus minimal constructive Effort realizable.
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 vorderen Teil eines erfindungsgemäßen Schraubers, wobei durch einen Gehäuseausschnitt schematisch angedeutete Teile im Inneren des Schraubers erkennbar sind;
- Fig. 2
- einen axialen Schnitt durch einen Abschnitt eines Antriebsstrangs des in Fig. 1 dargestellten Schraubers, in dem ein Planetenradgetriebe und eine Drehmomentbegrenzungskupplung in teilgeschnittener Darstellung erkennbar sind;
- Fig. 3
- eine in dem Schrauber nach den Fig. 1 und 2 verwendete Spielkupplung in einer perspektivischen Darstellung.
- Fig. 1
- a front part of a screwdriver according to the invention, with parts indicated schematically in the interior of the screwdriver being recognizable by a housing cutout;
- Fig. 2
- an axial section through a portion of a drive train of the screwdriver shown in Figure 1, in which a planetary gear and a torque limiting clutch can be seen in a partially sectioned representation.
- Fig. 3
- a in the screwdriver according to FIGS. 1 and 2 used in a perspective view.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Schrauber in einer Seitenansicht
mit teilweise entferntem Gehäuseteil 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 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 with the housing part partially removed and
designated a total of 10. 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. 1 eine Drehmomentbegrenzungskupplung 50
schematisch dargestellt, die 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. 1
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.1 is a torque limiting clutch 50
schematically shown that a reaction moment against the
Fig. 2 zeigt in einem axialen Schnitt Einzelheiten von in Fig. 1 nur schematisch dargestellten Teilen im Inneren des Schraubers 10. Fig. 2 shows in an axial section details of in Fig. 1 only schematically shown parts inside the screwdriver 10th
Auf einen Läuferstutzen 60 des in Fig. 2 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. 2 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 Planetenrad
träger 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. 3 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 Zwischenhülse
98 aufgenommen. Die drehfeste, aber axial verschiebbare
Anordnung des Schaltrings 96 wird mit Hilfe von ersten und
zweiten Längsnuten 100 und 101 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.On the side of the switching
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 90 läuft dieser dann 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.During rotation of the
In Fig. 3 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. 3, 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, wie
dies eingangs bereits erläutert wurde. 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
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