EP1260322A1 - Kraftgetriebener Winkelschrauber - Google Patents

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EP1260322A1
EP1260322A1 EP02010518A EP02010518A EP1260322A1 EP 1260322 A1 EP1260322 A1 EP 1260322A1 EP 02010518 A EP02010518 A EP 02010518A EP 02010518 A EP02010518 A EP 02010518A EP 1260322 A1 EP1260322 A1 EP 1260322A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
angle
housing
spindle
drive
screwdriver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP02010518A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1260322B1 (de
Inventor
Holger Listl
Klaus Schmitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
C&E Fein GmbH and Co
Original Assignee
C&E Fein GmbH and Co
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Filing date
Publication date
Application filed by C&E Fein GmbH and Co filed Critical C&E Fein GmbH and Co
Publication of EP1260322A1 publication Critical patent/EP1260322A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1260322B1 publication Critical patent/EP1260322B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose

Definitions

  • the invention relates to a power-driven angle screwdriver with a housing comprising a main housing part in which a Drive, a reduction gear and a coupled driven spindle are accommodated, and with an angular head, the one driven by the spindle and angled to it arranged tool spindle for driving a tool and a Includes angular head housing, which with the main housing part an adjusting device is connected in an angularly adjustable manner.
  • Angle screwdriver with a rotatable angle head in which one Tool spindle for driving a tool at an angle to one is arranged by a gear driven spindle compared to conventional power-driven screwdrivers, their Tool holder arranged directly on the spindle and thus is aligned in the longitudinal direction of the screwdriver, several Benefits.
  • the angular head can be rotated different operating positions, which in particular often more ergonomic work in tight spaces becomes possible. Above all, however, that leads to the screwdriver Reaction moment when screwing in and loosening screws not to twist the screwdriver around its longitudinal axis, but to pivot the screwdriver around the angularly arranged Tool spindle axis. Such pivotal movements are much easier to pick up by an operator as rotations of the screwdriver around its longitudinal axis.
  • the angle screwdriver designed as a so-called rod angle screwdriver, which is known from EP 691 185 A1 mentioned at the outset a rotatable angle head, which is connected by a screw connected to a main housing part of the angle screwdriver is.
  • a drive and a reduction gear are in the main housing part of the angle screwdriver fixed in a rotationally fixed manner.
  • the Screw connection which is located directly at the transition between the angle head and the main housing part is located secured against unintentional rotation by means of a lock nut. Because when operating the angle screwdriver between the angle head and relatively large torques occur to the main housing part, is a lock as an additional anti-twist device provided with the help of a locking pin.
  • the locking pin In a locking position the locking pin extends through holes in the Angle head and the main housing part in the area of the screw connection run in the radial direction and by mutual Twisting are brought into congruence.
  • the Angular head in several positions so that it rotates relative to the Main housing part to be locked that during operation the angle screwdriver whose angle head is not inadvertently can adjust.
  • the object of the invention is an angled screwdriver of the beginning mentioned type to improve such that the rotatability between the angle head and the main housing part on constructive simpler and therefore cheaper way becomes.
  • the invention solves this problem with an angle screwdriver type mentioned in that the reduction gear a reaction part receiving a reaction torque with respect to the spindle has that rotatably with the angle head housing connected and coupled to the drive via the adjusting device is.
  • the non-rotatable connection of the reaction part to the angle head housing with simultaneous coupling to the drive via in other words, the adjusting device means that the Even then, the reaction part is non-rotatable with the angle head housing is connected when the adjusting device is completely released and thus the angle head can be rotated relative to the main housing part is.
  • the reaction part In the known angle screwdrivers, however, is the reaction part always immediately, i.e. not about the adjustment device, rotationally fixed with the drive or one of them fixed main housing part connected. This other stipulation of the reaction part relative to the two in relation to each other adjustable parts of the angle wrench has considerable Effects on the torques when operating the right angle screwdriver between the angle head housing and the main housing part act and taken up by the adjusting device Need to become.
  • Adjustment device Due to the comparatively low torques that the Adjustment device must be included, it is even possible during the operation of the angle screwdriver or to turn the angle head even when the screw is stuck.
  • the An angle wrench therefore has a torque limiting clutch a first and a second coupling part, which when closed Torque limiting clutch are engaged, wherein the first coupling part with the angular head housing rotatably connected and coupled to the drive via the adjusting device is, and wherein the second coupling part rotatably with the reaction part of the reduction gear is connected.
  • the first coupling part is displaceable in the axial direction
  • Housing is arranged and the reaction part opposite the housing freely rotatable.
  • reaction part has one or more Ring gear receiving planetary gear of a planetary gear is.
  • Planetary gears are special due to their distribution of forces reliable and durable and are therefore particularly suitable for power-driven angle screwdrivers in the commercial sector.
  • Fig. 1 is a so-called rod angle screwdriver according to the invention executed angle screwdriver shown in a side view and designated a total of 10.
  • the angle screwdriver 10 has a housing 11 with a main housing part 12 on which a grip section 16 is formed. From there is a Main switch 18 can be operated conveniently by an operator.
  • On the front end of the main housing part 12 is an angular head housing rotatable 19 attached to an angle head 20, of which perpendicular to a longitudinal axis of the angle screwdriver 10 a Tool holder 22 protrudes.
  • a rotating ring 28 rotatable relative to the main housing part 12 is arranged.
  • Slits 30, of which only the one facing the viewer in FIG. 1 a tool can be inserted into the angle screwdriver 10 be introduced with the trigger torque of the angle wrench 10 can be set in a manner to be explained in more detail can.
  • Fig. 2 shows a part of the angle screwdriver shown in Fig. 1 10 with partially removed housing parts. By parts of the screwdriver that can be seen through the housing opening 10 are only indicated schematically.
  • the angle 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.
  • 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.
  • This definition of the planetary gear 38 on the angle head 20 with simultaneous coupling to the drive 32 via the adjustment device 58 has compared to the conventional definition on the main housing part 12 significant advantages, such as the following considerations.
  • FIG. 3 shows in an axial section details of in FIG. 2 parts shown only schematically inside the angle screwdriver 10th
  • an intermediate shaft 62 is rotatably pushed on in one piece with a first sun gear 64 of the two-stage design Planetary gear 38 is formed.
  • the first sun gear 64 meshes with three first planet gears 66 a first Planetary gear stage, of which only two can be seen in Fig. 3.
  • the first planet gears 66 are on a first planet gear carrier 68 rotatably attached and mesh with one at the same time Ring gear 70, which extends over the entire axial length of the planetary gear 38 extends.
  • the first planet carrier 68 is formed in one piece 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 one second planet carrier 76 rotatably supported and also mesh with the ring gear 70.
  • 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 shift ring 96 is 100 using first and second longitudinal grooves or 101 achieved on a circumferential surface of the switching ring 96 or are arranged on the inside on the intermediate sleeve 98 and cooperate with guide balls 102.
  • first and second longitudinal grooves 100 and 101 rolling guide balls 102 the switching ring 96 and the intermediate sleeve 98th are shifted towards each other in the axial direction, one in the intermediate sleeve 98 inserted snap ring 105 from falling out the guide balls 102 prevented.
  • 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.
  • the compression spring 94 is supported on the back of a tensioning disk 110 from which can be moved in the axial direction in the intermediate sleeve 98 is included. Act on the spring washer 110 four clamping bolts 112 evenly distributed over the circumference, that in bores 114 that in a shoulder of the intermediate sleeve 98 are attached, are guided and on a collar Support 116.
  • the collar 116 can be on an outside the intermediate sleeve 98 applied thread section 118 in the Shift longitudinal direction 95 by twisting.
  • a longitudinal shift of the collar 116 on the threaded portion 118 of the Intermediate sleeve 98 is on the clamping bolt 112 and the clamping washer 110 transferred to the compression spring 94, so that on this Way the preload between the switching ring 96 and the cam ring 90 can be changed.
  • a tool e.g. a screwdriver
  • one of several sockets formed on the adjusting ring 116 122 introduced. Then the collar 116 together with the rotating ring 28 until the desired one Bracing the compression spring 94 and thus the triggering moment Torque limiting clutch 50 is reached.
  • 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 switching ring 96 triggers a switch 124 which through the Intermediate sleeve 98 in a remaining above the switching ring 96 Free space 128 protrudes.
  • Switch 124 interrupts the power supply for the drive 32 and thus provides sure that after the triggering torque is exceeded Do not turn cam ring 90 several times under switching ring 96.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen kraftgetriebenen Winkelschrauber (10) mit einem Gehäuse (11) umfassend ein Hauptgehäuseteil (12), in dem ein Antrieb (32), ein damit gekoppeltes Untersetzungsgetriebe (38) und eine davon angetriebene Spindel (40) aufgenommen sind, und mit einem Winkelkopf (20), der eine von der Spindel (40) angetriebene und winklig dazu angeordnete Werkzeugspindel (44) zum Antrieb eines Werkzeugs und ein Winkelkopfgehäuse (19) aufweist, das mit dem Hauptgehäuseteil (12) über eine Verstelleinrichtung (58) winkelmäßig verstellbar verbunden ist. Es wird vorgeschlagen, daß das Untersetzungsgetriebe (38) ein ein Reaktionsmoment gegenüber der Spindel (40) aufnehmendes Reaktionsteil (70) aufweist, das mit dem Winkelkopfgehäuse (19) drehfest verbunden und über die Verstelleinrichtung (58) mit dem Antrieb (32) gekoppelt ist (Fig. 2).

Description

Die Erfindung betrifft einen kraftgetriebener Winkelschrauber mit einem Gehäuse umfassend ein Hauptgehäuseteil, in dem ein Antrieb, ein damit gekoppeltes Untersetzungsgetriebe und eine davon angetriebene Spindel aufgenommen sind, und mit einem Winkelkopf, der eine von der Spindel angetriebene und winklig dazu angeordnete Werkzeugspindel zum Antrieb eines Werkzeugs und ein Winkelkopfgehäuse aufweist, das mit dem Hauptgehäuseteil über eine Verstelleinrichtung winkelmäßig verstellbar verbunden ist.
Ein derartiger Winkelschrauber ist aus der EP 691 185 A1 bekannt.
Winkelschrauber mit einem verdrehbaren Winkelkopf, in dem eine Werkzeugspindel zum Antrieb eines Werkzeugs winklig zu einer von einem Getriebe angetriebenen Spindel angeordnet ist, haben gegenüber herkömmlichen kraftgetriebenen Schraubern, deren Werkzeugaufnahme unmittelbar an der Spindel angeordnet und somit in Längsrichtung des Schraubers ausgerichtet ist, mehrere Vorteile. Zum einen ermöglicht die Verdrehbarkeit des Winkelkopfes unterschiedliche Bedienpositionen, wodurch insbesondere bei beengten Verhältnissen häufig ein ergonomischeres Arbeiten möglich wird. Vor allem jedoch führt das vom Schrauber aufgenommene Reaktionsmoment beim Eindrehen und Lösen von Schrauben nicht zu einem Verdrehen des Schraubers um dessen Längsachse, sondern zu einem Verschwenken des Schraubers um die winklig angeordnete Werkzeugspindelachse. Derartige Schwenkbewegungen lassen sich von einer Bedienperson wesentlich leichter aufnehmen als Drehungen des Schraubers um seine Längsachse.
Der als sog. Stabwinkelschrauber ausgeführte Winkelschrauber, der aus der eingangs genannten EP 691 185 A1 bekannt ist, weist einen verdrehbaren Winkelkopf auf, der über eine Schraubverbindung mit einem Hauptgehäuseteil des Winkelschraubers verbunden ist. In dem Hauptgehäuseteil sind ein Antrieb und ein Untersetzungsgetriebe des Winkelschraubers drehfest festgelegt. Die Schraubverbindung, die sich unmittelbar an dem Übergang zwischen dem Winkelkopf und dem Hauptgehäuseteil befindet, wird über eine Sicherungsmutter gegen unbeabsichtigtes Verdrehen gesichert. Da beim Betrieb des Winkelschraubers zwischen dem Winkelkopf und dem Hauptgehäuseteil relativ große Drehmomente auftreten, ist als zusätzliche Verdrehsicherung eine Verriegelung mit Hilfe eines Raststiftes vorgesehen. In einer Verrastungsposition erstreckt sich der Raststift durch Bohrungen, die in dem Winkelkopf und dem Hauptgehäuseteil im Bereich der Schraubverbindung in radialer Richtung verlaufen und durch gegenseitiges Verdrehen in Deckung gebracht sind. Auf diese Weise kann der Winkelkopf in mehreren Positionen so drehfest gegenüber dem Hauptgehäuseteil verrastet werden, daß sich während des Betriebes des Winkelschraubers dessen Winkelkopf nicht unbeabsichtigt verstellen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Winkelschrauber der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die Verdrehbarkeit zwischen dem Winkelkopf und dem Hauptgehäuseteil auf konstruktiv einfachere und damit kostengünstigere Weise ermöglicht wird.
Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Winkelschrauber der eingangs genannten Art dadurch, daß das Untersetzungsgetriebe ein ein Reaktionsmoment gegenüber der Spindel aufnehmendes Reaktionsteil aufweist, das mit dem Winkelkopfgehäuse drehfest verbunden und über die Verstelleinrichtung mit dem Antrieb gekoppelt ist.
Die drehfeste Verbindung des Reaktionsteiles mit dem Winkelkopfgehäuses bei gleichzeitiger Kopplung mit dem Antrieb über die Verstelleinrichtung bedeutet mit anderen Worten, daß das Reaktionsteil selbst dann drehfest mit dem Winkelkopfgehäuse verbunden ist, wenn die Verstelleinrichtung vollständig gelöst und somit der Winkelkopf gegenüber dem Hauptgehäuseteil verdrehbar ist. Bei den bekannten Winkelschraubern ist hingegen das Reaktionsteil stets unmittelbar, d.h. nicht über die Verstelleinrichtung, drehfest mit dem Antrieb oder einem daran festgelegten Hauptgehäuseteil verbunden. Diese andere Festlegung des Reaktionsteiles gegenüber den beiden winkelmäßig zueinander verstellbaren Teilen des Winkelschraubers hat erhebliche Auswirkungen auf die Drehmomente, die beim Betrieb des Winkelschraubers zwischen dem Winkelkopfgehäuse und dem Hauptgehäuseteil wirken und von der Verstelleinrichtung aufgenommen werden müssen.
Zur Erläuterung sei hierzu angenommen, daß die Spindel durch eine fest angezogene Schraube blockiert sei, so daß das vom Antrieb erzeugte Drehmoment vollständig von den Gehäuseteilen des Winkelschraubers aufgenommen werden muß. Zwischen dem Antrieb und dem Untersetzungsgetriebe wirkt dann das vom Antrieb erzeugte Drehmoment, und zwar zum einen über den dazwischen liegenden Spindelabschnitt und zum anderen - als Gegenmoment - zwischen den Gehäuseteilen, die mit dem Reaktionsteil des Untersetzungsgetriebes bzw. des Antriebs verbunden sind. Dieses Drehmoment ist um den Untersetzungsfaktor des Untersetzungsgetriebes kleiner als dasjenige, welches zwischen dem Untersetzungsgetriebe und dem Winkelkopf wirkt. Dies erlaubt es, die Verstelleinrichtung wesentlich einfacher und weniger massiv auszuführen als die bekannten Verstelleinrichtungen, die eine verstellbare Verbindung zwischen dem Reaktionsteil des Untersetzungsgetriebes und dem Winkelkopfgehäuse herstellen.
Aufgrund der vergleichsweise geringen Drehmomente, die von der Verstelleinrichtung aufgenommen werden müssen, ist es dadurch sogar möglich, während des Betriebes des Winkelschraubers oder auch bei festsitzender Schraube den Winkelkopf zu verdrehen.
Auf Sicherungsmuttern oder zusätzliche Verrastungsmechanismen kann deswegen grundsätzlich verzichtet werden. Statt dessen genügt es, die Verstelleinrichtung als einfache Schraubverbindung auszuführen. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es natürlich auch möglich, einen Rastmechanismus vorzusehen, falls z.B. definierte Relativpositionen zwischen dem Winkelkopf und dem Hauptgehäuseteil gewünscht sind. 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 keine nennenswerten Drehmomente aufzunehmen braucht.
Entsprechende Überlegungen gelten natürlich auch für Winkelschrauber, bei denen das Reaktionsteil des Untersetzungsgetriebes nicht unmittelbar, sondern über eine Drehmomentbegrenzungskupplung an dem Winkelkopfgehäuse festgelegt ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Winkelschrauber daher eine Drehmomentbegrenzungskupplung mit einem ersten und einem zweiten Kupplungsteil auf, die bei geschlossener Drehmomentbegrenzungskupplung in Eingriff sind, wobei das erste Kupplungsteil mit dem Winkelkopfgehäuse drehfest verbunden und über die Verstelleinrichtung mit dem Antrieb gekoppelt ist, und wobei das zweite Kupplungsteil drehfest mit dem Reaktionsteil des Untersetzungsgetriebes verbunden ist.
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. dazwischen angeordnete Wälzkörper keine nennenswerten Fliehkräfte, die zu einem erhöhten Verschleiß führen. Da zum Lösen der Drehmomentbegrenzungskupplung die beiden Kupplungsteile in axialer Richtung entgegen einer von einer Druckfeder erzeugten Verspannung voneinander entfernt werden müssen, kann dabei entweder das erste oder das zweite Kupplungsteil axial verschiebbar in dem Gehäuse angeordnet sein. Um eine gegenseitige Verdrehbarkeit der beiden Kupplungsteile zu ermöglichen, muß zudem eines dieser Teile verdrehbar in dem Gehäuse angeordnet sein.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist das erste Kupplungsteil in axialer Richtung verschiebbar in dem Gehäuse angeordnet ist und das Reaktionsteil gegenüber dem Gehäuse frei drehbar.
Auf diese Weise wird die axiale Verschiebbarkeit und die Drehbarkeit auf unterschiedliche Kupplungsteile aufgeteilt, wodurch deren Festlegung im Gehäuse des Winkelschraubers vereinfacht wird.
Dabei ist es außerdem bevorzugt, wenn ein Schalter zum Abschalten des Winkelschraubers vorgesehen ist, der durch das erste Kupplungsteil betätigbar ist.
Auf diese Weise wird verhindert, daß ein Antrieb des Winkelschraubers 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.
Ferner ist es bevorzugt, wenn das Reaktionsteil ein mehrere Planetenräder aufnehmendes Hohlrad eines Planetenradgetriebes ist.
Planetenradgetriebe sind aufgrund ihrer Kräfteverteilung besonders zuverlässig und langlebig und eignen sich deswegen besonders für kraftgetriebene Winkelschrauber im gewerblichen Bereich.
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.
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 Winkelschrauber in einer Seitenansicht;
Fig. 2
einen vorderen Abschnitt des in Fig. 1 gezeigten Winkelschraubers, wobei durch einen Gehäuseausschnitt schematisch angedeutete Teile im Inneren des Winkelschraubers erkennbar sind;
Fig. 3
einen axialen Schnitt durch einen Abschnitt eines Antriebsstrangs des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Winkelschraubers, in dem ein Planetenradgetriebe und eine Drehmomentbegrenzungskupplung in teilgeschnittener Darstellung erkennbar sind.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer, als sog. Stabwinkelschrauber ausgeführter Winkelschrauber in einer Seitenansicht dargestellt und insgesamt mit 10 bezeichnet. Der Winkelschrauber 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 Winkelschraubers 10 eine Werkzeugaufnahme 22 absteht.
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 Winkelschrauber 10 eingeführt werden, mit dem das Auslösemoment des Winkelschraubers 10 in noch näher zu erläuternder Weise eingestellt werden kann.
Fig. 2 zeigt einen Teil des in Fig. 1 dargestellten Winkelschraubers 10 mit teilweise entfernten Gehäuseteilen. Die durch die Gehäuseöffnung hindurch erkennbaren Teile des Winkelschraubers 10 sind dabei nur schematisch angedeutet.
Der Winkelschrauber 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.
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.
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 Überlegungen ergibt.
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.
Fig. 3 zeigt in einem axialen Schnitt Einzelheiten von in Fig. 2 nur schematisch dargestellten Teilen im Inneren des Winkelschraubers 10.
Auf einen 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 eine Spielkupplung 86.
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 bzw. 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.
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.
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.
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.
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.

Claims (6)

  1. Kraftgetriebener Winkelschrauber (10) mit einem Gehäuse (11) umfassend ein Hauptgehäuseteil (12), in dem ein Antrieb (32), ein damit gekoppeltes Untersetzungsgetriebe (38) und eine davon angetriebene Spindel (40) aufgenommen sind, und mit einem Winkelkopf (20), der eine von der Spindel (40) angetriebene und winklig dazu angeordnete Werkzeugspindel (44) zum Antrieb eines Werkzeugs und ein Winkelkopfgehäuse (19) aufweist, das mit dem Hauptgehäuseteil (12) über eine Verstelleinrichtung (58) winkelmäßig verstellbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (38) ein ein Reaktionsmoment gegenüber der Spindel (40) aufnehmendes Reaktionsteil (70) aufweist, das mit dem Winkelkopfgehäuse (19) drehfest verbunden und über die Verstelleinrichtung (58) mit dem Antrieb (32) gekoppelt ist.
  2. Winkelschrauber nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Drehmomentbegrenzungskupplung (50), die ein erstes (96) und ein zweites (90) Kupplungsteil aufweist, die bei geschlossener Drehmomentbegrenzungskupplung (50) in Eingriff sind, wobei das erste Kupplungsteil (96) mit dem Winkelkopfgehäuse (19) drehfest verbunden und über die Verstelleinrichtung (58) mit dem Antrieb (32) gekoppelt ist, und wobei das zweite Kupplungsteil (90) drehfest mit dem Reaktionsteil (70) des Untersetzungsgetriebes (38) verbunden ist.
  3. Winkelschrauber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kupplungsteil (96) in axialer Richtung (95) verschiebbar in dem Gehäuse (11) angeordnet ist, und daß das Reaktionsteil gegenüber dem Gehäuse (11) frei drehbar ist.
  4. Winkelschrauber nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Schalter (124) zum Abschalten des Winkelschraubers (10), der durch das erste Kupplungsteil (96) betätigbar ist.
  5. Winkelschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsteil ein mehrere Planetenräder (66, 74) aufnehmendes Hohlrad (70) eines Planetenradgetriebes (38) ist.
  6. Winkelschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (58) einen Rastmechanismus aufweist.
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