EP1391269B1 - Handwerkzeugmaschine, beispielsweise Schrauber - Google Patents

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EP1391269B1
EP1391269B1 EP20030013591 EP03013591A EP1391269B1 EP 1391269 B1 EP1391269 B1 EP 1391269B1 EP 20030013591 EP20030013591 EP 20030013591 EP 03013591 A EP03013591 A EP 03013591A EP 1391269 B1 EP1391269 B1 EP 1391269B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ring
ring gear
inclined surface
gear
locating
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP20030013591
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1391269A2 (de
EP1391269A3 (de
Inventor
Bernd Fleischmann
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.)
Festool GmbH
Original Assignee
Festool GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Festool GmbH filed Critical Festool GmbH
Publication of EP1391269A2 publication Critical patent/EP1391269A2/de
Publication of EP1391269A3 publication Critical patent/EP1391269A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1391269B1 publication Critical patent/EP1391269B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
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
    • 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 tool, such as screwdriver, with a machine engine and a drive from a drive motor to a rotational movement drivable, connectable with a tool drive shaft
  • the transmission contains at least one epicyclic gear with a rolling off in operation on the internal ring gear of a ring gear Getrieberädanördnung and wherein the ring gear is associated with a safety device which loaded by spring force to the ring gear, movably mounted detent balls which are in Verrastungseihgriff the occurrence of with respect to a turn-off torque smaller torques on the ring gear with the ring gear and hold it against rotation and upon reaching the Shut-off torque from the ring gear against the spring force are displaced from its engaged position, so that the ring gear can mecanicrehschen the locking balls ring gear is enclosed by a machine-mounted bearing ring, which on the Umfan g arranged distributed, in the radial direction through bearing recesses for receiving in each case a detent ball, wherein the wall
  • a safety device of the type mentioned can be provided, which operates depending on the torque.
  • the torque required for screwing is transmitted to the drive shaft by supporting the gear wheel arrangement on the ring gear.
  • the ring gear is held against rotation by the locking balls latched to it.
  • the turn-off torque exerted by the ring gear on the detent balls force is so large that the detent balls back against the spring force, so that the ring gear is no longer held but driven by the gear assembly to a rotary motion.
  • the present invention has for its object, the backup device as simple and inexpensive and in such a way to design that the turn-off torque can be adjusted by the user in handling simple manner and adapted to the particular application.
  • the bearing ring is enclosed by a support ring movable in the axial direction, which is loaded by the spring force in the axial direction and held by an oblique surface arrangement against the detent recesses protruding from the other and the ring gear resting balls, that the support ring rotatable from the outside to the power tool is arranged and that the inclined surface arrangement of distributed over the circumference, each associated with a detent ball and extending in the circumferential direction inclined surface areas is formed, within which viewed in cross-section oblique surface slope changes in the circumferential direction, so that depending on the rotational position of the support ring, the inclined surface areas with a rest on the rest of the detent balls.
  • the spring force exerted in the axial direction on the support ring is deflected so that the detent balls resting against the inclined surface areas are acted upon inwardly toward the ring gear.
  • the inclined surface pitch determines the force exerted on the detent balls. Therefore, the detent balls are held depending on the rotational position of the support ring with a different force against the ring gear. In this way, the turn-off torque can be changed and adapted to the particular application.
  • the handling is very simple, since the support ring only has to be twisted.
  • hand tool 1 is a screwdriver. However, it could also be, for example, a drill or other machine, with which a tool is driven to a rotational movement.
  • the power tool 1 includes a machine engine, not shown, and a drive shaft 2 drivable by the engine via a gear, which can be rotatably connected to a tool, not shown, for example, a screw-in tool in the form of a bit.
  • the drive shaft 2 performs a rotational movement with the tool about the axis of rotation of the drive shaft 2 corresponding Rotationsachsline 3 from.
  • the transmission includes an epicyclic gear stage 4 (there may be a plurality of gear stages connected in series), which is formed by a planetary gear with a central sun gear 5, three planet gears 6 distributed over the circumference and a ring gear 8 having an internal ring gear 7.
  • the sun gear 5 and the planetary gears 6, the respective external gears are not shown for simplicity, so that these wheels are drawn only as circles.
  • the sun gear 5 is non-rotatably mounted on the motor shaft 9 or another shaft driven by the machine motor and meshes with the planetary gears 6 arranged around the sun gear 5, which roll on the radially inner ring gear 7 of the ring gear 8.
  • the Planetenradachsen 10 are components of the otherwise not shown web of the planetary gear, via which the subsequent gear stage or the drive shaft 2 is driven.
  • the design and operation of such a planetary gear is well known, so that a further description is unnecessary. It is merely noted that in normal operation, the planetary gears 6, depending on the direction of rotation of the drive shaft 2, for example, in the direction of arrow 11 revolve around the sun gear 11. In this case, the transmitted via the Planetenradachsen 10 and the web of the planetary gear torque is absorbed by the ring gear 8.
  • the ring gear 8 is associated with a safety device.
  • This safety device has a machine-mounted, the ring gear 8 enclosing bearing ring 13, which distributed over the circumference, arranged in the radial direction bearing recesses 14 includes, each receiving a detent ball 15 movable in the radial direction.
  • the wall thickness of the bearing ring 13 is smaller than the diameter of the detent ball 15.
  • the detent balls 15 are in normal operation below the turn-off torque with the ring gear 8 in latching engagement, so that the ring gear 8 is held against rotation ( Figures 2, 3 and 9) ,
  • Each detent ball 15 is associated with such a recess 16.
  • the ring gear 8 has six bearing recesses 16. In contrast, only three locking balls 15 are present, so that only three locking recesses 16 are occupied by a detent ball 15.
  • the locking between the locking balls 15 and the recesses 16 is formed so that the ring gear 8 exerts an outwardly directed force on the locking balls 15.
  • the circumferentially opposite flanks 17, 18 of the recesses 16 are inclined accordingly.
  • the detent balls 15 are loaded by means of a spring force to the ring gear 8, so that they protrude when the machine and during normal operation under the spring force at the ring gear 8 facing inside of the bearing ring 13 from the bearing recesses 14 and engage in the recesses 16.
  • the spring force does not act directly but via a support ring 19 on the locking balls 15.
  • the support ring 19 surrounds the bearing ring 13 and is arranged to be movable in the axial direction. In this case, the support ring 19 is acted upon in the axial direction by the spring force.
  • the support ring 19 further has a locking balls 15 facing inclined surface arrangement 20, with which the support ring 19 abuts against the bearing balls 15.
  • the locking balls 15 are not only inside but also outside of the recesses 16, so that the inclined surface 20 can rest under the spring force in the axial direction of the locking balls 15. In this case, a force deflection takes place on the inclined surface arrangement 20, so that a radially directed force component acts on the locking balls 15.
  • the force with which the support ring 19 acts on the locking balls 15 and thus determines the turn-off torque depends not only on the spring force but also on the in cross-section ( Figures 3 to 10) seen slope of the inclined surface arrangement.
  • the turn-off torque is adjustable.
  • the support ring 19 is rotatably arranged on the hand tool 1 from the outside.
  • the oblique surface arrangement of distributed over the circumference, each associated with a detent ball 15 and extending in the circumferential direction inclined surface regions 21, 22, 23 are formed, within which in the circumferential direction seen in cross-section inclined surface pitch changed.
  • Figures 6 to 8 which show the support ring 19 at three within the same inclined surface region 21 at a distance in the circumferential direction to each other arranged locations.
  • the three inclined surface regions 21, 22, 23 are identical.
  • the inclined surface portions 21, 22, 23 depending on the rotational position of the support ring 19 with a different pitch on the locking balls 15. Accordingly, depending on the rotational position of the support ring 19, a different turn-off torque is required, in which the locking balls 15 move under axial displacement of the support ring 19 from the recesses 16.
  • the support ring 19 is rotationally fixed, but it is connected in the axial direction movable with a surrounding him adjusting ring 24, which is arranged accessible from the outside to the machine tool, as can be seen from Figure 1.
  • the adjusting ring 24 is rotatable and fixedly mounted in the axial direction on the machine housing.
  • the non-rotatable and thereby axially displaceable connection of the support ring 19 and the adjusting ring 24 with each other can be prepared, for example, that distributed on the outside of the support ring 19 distributed over the circumference, axially directed guide grooves 25 and the adjusting ring 24 in the guide grooves 25 engaging guide ribs 26.
  • the spring force holding the support ring 19 against the detent balls 15 is generated by a spring arrangement formed in the embodiment of several distributed over the circumference coil springs 27, which is supported in the axial direction on the one hand on the adjusting ring 24 and on the other hand on the support ring 19.
  • the adjusting ring 24 has a radially inwardly directed annular portion 28 on which the coil springs 27 are supported.
  • a retaining part 29 protruding toward the bearing ring 13 is arranged on the inner circumference of the support ring 19 between the inclined surface regions 21, 22, 23 in each case. Does the support ring 19 such a rotational position, in which the retaining parts 29 are above the locking balls 15, the retaining portions 29 prevent leakage of the locking balls 15 from the recesses 16 of the ring gear 8, so that the locking balls 15 regardless of the torque occurring on the ring gear 8 be held in their latched with the ring gear position.
  • the support ring 19 should move so fast as far in the axial direction that over the detent balls 15 sufficient space for their exit from the recesses 16 is created.
  • the path of movement of the support ring 19 is from the slope of the inclined surface arrangement measured with respect to the axial direction 20 dependent. The smaller this slope is, the longer is the path of movement of the support ring 19. A smaller pitch corresponds to a larger turn-off torque. Therefore, a safety device designed for larger turn-off torques, if no further measures are provided, switches more slowly than a safety device designed for smaller turn-off torques.
  • the planetary gear on three planet gears In the described embodiment, the planetary gear on three planet gears. It is understood that a different number of planetary gears could be present.
  • bearing recesses 16 and three locking balls 15 instead of six bearing recesses 16 and three locking balls 15, more or fewer bearing recesses or detent balls are also possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine, beispielsweise Schrauber, mit einem Maschinenmotor und einer über ein Getriebe vom Maschinenmotor her zu einer Rotationsbewegung antreibbaren, mit einem Werkzeug verbindbaren Antriebswelle, wobei das Getriebe mindestens eine Umlaufgetriebestufe mit einer sich beim Betrieb am Innenzahnkranz eines Hohlrades abwälzenden Getrieberädanördnung enthält und wobei dem Hohlrad eine Sicherungseinrichtung zugeordnet ist, die durch Federkraft zum Hohlrad hin belastete, bewegbar gelagerte Rastkugeln aufweist, die beim Auftreten von mit Bezug auf ein Abschalt-Drehmoment kleineren Drehmomenten am Hohlrad mit dem Hohlrad in Verrastungseihgriff stehen und dieses drehfest halten und beim Erreichen des Abschalt-Drehmoments vom Hohlrad entgegen der Federkraft aus ihrer Eingriffsstellung verdrängt werden, so dass das Hohlrad an den Rastkugeln vorbeiratschen kann Hohlrad von einem maschinenfest angeordneten Lagerring umschlossen ist, der über den Umfang verteilt angeordnete, in radialer Richtung durchgehende Lagerausnehmungen zur Aufnahme jeweils einer Rastkugel aufweist, wobei die Wandstärke des Lagerrings kleiner als der Durchmesser der Rastkugeln ist, dass am Außenumfang des Hohlrades den Rastkugeln zugeordnete, Rastausnehmungen angeordnet sind. Eine solche Handwerkzeugmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ist in DE 3636301 offenbart.
  • Beispielsweise im Falle eines Schraubers, mit dem eine Schraube in ein Werkstück eingedreht wird, soll das Einschraubwerkzeug zur Vermeidung von Überlastungen nur bis zu einem bestimmten Drehmoment an der Schraube angreifen, bei
  • dem die Schraube sicher festgezogen ist. Hierzu kann eine Sicherungseinrichtung der genannten Art vorgesehen werden, die drehmomentabhängig arbeitet. Das für das Einschrauben erforderliche Drehmoment wird unter Abstützung der Getrieberadanordnung am Hohlrad auf die Antriebswelle übertragen. Dabei wird das Hohlrad durch die an ihm eingerasteten Rastkugeln drehfest gehalten. Beim Erreichen des Abschalt-Drehmoments wird die vom Hohlrad auf die Rastkugeln ausgeübte Kraft so groß, dass die Rastkugeln entgegen der Federkraft zurückweichen, so dass das Hohlrad nicht mehr festgehalten sondern von der Getrieberadanordnung zu einer Rotationsbewegung angetrieben wird.
  • Es versteht sich, dass es sich anstelle eines Schraubers auch um jede andere Handwerkzeugmaschine handeln kann, bei der eine drehmomentabhängige Abschaltung sinnvoll ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherungseinrichtung möglichst einfach und kostengünstig und dabei so auszugestalten, dass das Abschalt-Drehmoment vom Benutzer auf in der Handhabung einfache Weise verstellt und an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Lagerring von einem in axialer Richtung bewegbaren Stützring umschlossen ist, der durch die Federkraft in axialer Richtung belastet und über eine Schrägflächenanordnung gegen die aus den Verrastungsausnehmungen vorstehenden und andererseits am Hohlrad anliegenden Rastkugeln gehalten wird, dass der Stützring von außen her verdrehbar an der Handwerkzeugmaschine angeordnet ist und dass die Schrägflächenanordnung von über den Umfang verteilten, jeweils einer Rastkugel zugeordneten und sich in Umfangsrichtung erstreckenden Schrägflächenbereichen gebildet wird, innerhalb von denen sich in Umfangsrichtung die im Querschnitt gesehene Schrägflächensteigung verändert, so dass je nach der Drehlage des Stützrings die Schrägflächenbereiche mit einer anderen Steigung an den Rastkugeln anliegen.
  • An den Schrägflächenbereichen wird die in axialer Richtung auf den Stützring ausgeübte Federkraft umgelenkt, so dass die an den Schrägflächenbereichen anliegenden Rastkugeln nach innen zum Hohlrad hin beaufschlagt werden. Dabei bestimmt neben der Federkraft die Schrägflächensteigung die auf die Rastkugeln ausgeübte Kraft. Daher werden die Rastkugeln je nach der Drehlage des Stützrings mit einer unterschiedlichen Kraft gegen das Hohlrad gehalten. Auf diese Weise lässt sich das Abschalt-Drehmoment verändern und an den jeweiligen Anwendungsfall anpassen. Die Handhabung ist denkbar einfach, da der Stützring lediglich verdreht werden muss.
  • Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Handwerkzeugmaschine in Gestalt eines Schraubers in schematischer Seitenansicht,
    Figur 2
    eine Umlaufgetriebestufe des Schraubers nach Figur 1 mit der zugehörigen Sicherungseinrichtung in gesonderter Darstellung in axialer Richtung gemäß Pfeil II in Figur 1 gesehen,
    Figur 3
    die Anordnung nach Figur 2 im zur Zeichenebene der Figur 1 parallelen Halbschnitt gemäß der Schnittlinie III-III in Figur 2, wobei die innerhalb des Hohlrades angeordnete Getrieberadanordnung der Übersichtlichkeit wegen weggelassen ist und die Rastkugeln am Hohlrad eingerastet sind,
    Figur 4
    die Anordnung nach Figur 3, wobei das auf das Hohlrad einwirkende Drehmoment das Abschalt-Drehmoment erreicht hat, so dass die Rastkugeln aus den Rastausnehmungen des Hohlrads ausgetreten sind,
    Figur 5
    den Stützring der Sicherungseinrichtung nach den Figuren 2 und 4 in gesonderter Darstellung im den Figuren 3 und 4 entsprechenden Schnitt,
    Figuren 6, 7 und 8
    die Stützringwandung in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordneten Schnitten, wobei die Schnittebene der Figur 6 der Schnittebene der Figur 5 entspricht und die Schnitte gemäß den Figuren 7 und 8 etwa bei den Schnittlinien gemäß den Pfeilen VII-VII und VIII-VIII gelegt sind,
    Figur 9
    eine der Figur 3 entsprechende Darstellung einer variierten Sicherungseinrichtung, bei der der Stützring anschließend an die Schrägflächenbereiche jeweils einen Neigungsbereich größerer Steigung aufweist und
    Figur 10
    die gleiche Variante in der Figur 4 entsprechender Darstellung.
  • Bei der aus Figur 1 hervorgehenden Handwerkzeugmaschine 1 handelt es sich um einen Schrauber. Es könnte jedoch auch beispielsweise eine Bohrmaschine oder eine andere Maschine sein, mit der ein Werkzeug zu einer Rotationsbewegung angetrieben wird.
  • Die Handwerkzeugmaschine 1 enthält einen nicht dargestellten Maschinenmotor und eine vom Maschinenmotor über ein Getriebe antreibbare Antriebswelle 2, die mit einem nicht dargestellten Werkzeug, beispielsweise ein Einschraubwerkzeug in Gestalt eines Bits, drehfest verbunden werden kann. Beim Betrieb führt die Antriebswelle 2 mit dem Werkzeug eine Rotationsbewegung um die der Achslinie der Antriebswelle 2 entsprechende Rotationsachslinie 3 aus.
  • Das Getriebe enthält eine Umlaufgetriebestufe 4 (es können mehrere hintereinander geschaltete Getriebestufen vorhanden sein), die von einem Planetengetriebe mit einem zentralen Sonnenrad 5, drei über den Umfang verteilt angeordneten Planetenrädern 6 und einem einen Innenzahnkranz 7 aufweisenden Hohlrad 8 gebildet wird. Bei dem Sonnenrad 5 und den Planetenrädern 6 sind die jeweiligen Außenzahnkränze der Einfachheit nicht dargestellt, so dass diese Räder lediglich als Kreise gezeichnet sind. Das Sonnenrad 5 sitzt drehfest auf der Motorwelle 9 oder einer anderen vom Maschinenmotor her angetriebenen Welle und kämmt mit den um das Sonnenrad 5 herum angeordneten Planetenrädern 6, die sich auf dem radial außen angeordneten Innenzahnkranz 7 des Hohlrades 8 abwälzen. Die Planetenradachsen 10 sind Bestandteile des ansonsten nicht dargestellten Steges des Planetengetriebes, über den die nachfolgende Getriebestufe oder die Antriebswelle 2 angetrieben wird. Die Ausbildung und die Wirkungsweise eines solchen Planetengetriebes ist allgemein bekannt, so dass sich eine weitere Beschreibung erübrigt. Es wird lediglich noch angemerkt, dass beim normalen Betrieb die Planetenräder 6 je nach der Rotationsrichtung der Antriebswelle 2 beispielsweise in Richtung gemäß Pfeil 11 um das Sonnenrad 11 kreisen. Dabei wird das über die Planetenradachsen 10 und den Steg des Planetengetriebes weitergegebene Drehmoment von dem Hohlrad 8 aufgenommen.
  • Beim normalen Betrieb, wenn das auf das Hohlrad 8 einwirkende Drehmoment kleiner als ein Abschalt-Drehmoment ist, ist das Hohlrad 8 drehfest angeordnet. Erreicht das Drehmoment jedoch den Wert des Abschalt-Drehmoments, wird der drehfeste Halt des Hohlrades 8 aufgehoben, so dass das Hohlrad 8 über die Planetenräder 6 zu einer Rotationsbewegung in Richtung gemäß Pfeil 12 angetrieben wird. Auf diese Weise kann die Antriebswelle 2 bzw. das mit dieser verbundene Werkzeug nur mit Drehmomenten arbeiten, die kleiner als das Abschalt-Drehmoment sind.
  • Um dies zu erreichen, ist dem Hohlrad 8 eine Sicherungseinrichtung zugeordnet. Diese Sicherungseinrichtung weist einen maschinenfest angeordneten, das Hohlrad 8 umschließenden Lagerring 13 auf, der über den Umfang verteilt angeordnete, in radialer Richtung durchgehende Lagerausnehmungen 14 enthält, die jeweils eine Rastkugel 15 in radialer Richtung bewegbar aufnehmen. Dabei ist die Wandstärke des Lagerrings 13 kleiner als der Durchmesser der Rastkugel 15. Die Rastkugeln 15 stehen beim normalen Betrieb unterhalb des Abschalt-Drehmoments mit dem Hohlrad 8 in Verrastungseingriff, so dass das Hohlrad 8 drehfest gehalten wird (Figuren 2, 3 und 9). Für diesen Verrastungseingriff sind am Außenumfang des Hohlrades 8 über den Umfang verteilte Rastausnehmungen 16 angeordnet. Dabei ist jeder Rastkugel 15 eine solche Rastausnehmung 16 zugeordnet. In Figur 2 weist das Hohlrad 8 sechs Lagerausnehmungen 16 auf. Demgegenüber sind nur drei Rastkugeln 15 vorhanden, so dass jeweils nur drei Rastausnehmungen 16 mit einer Rastkugel 15 belegt sind.
  • Die Verrastung zwischen den Rastkugeln 15 und den Rastausnehmungen 16 ist so ausgebildet, dass das Hohlrad 8 eine nach außen gerichtete Kraft auf die Rastkugeln 15 ausübt. Hierzu sind beim Ausführungsbeispiel die in Umfangsrichtung einander entgegengesetzten Flanken 17, 18 der Rastausnehmungen 16 entsprechend geneigt.
  • Die Rastkugeln 15 sind mittels einer Federkraft zum Hohlrad 8 hin belastet, so dass sie bei ausgeschalteter Maschine und beim normalen Betrieb unter der Federkraft an der dem Hohlrad 8 zugewandten Innenseite des Lagerrings 13 aus den Lagerausnehmungen 14 vorstehen und in die Rastausnehmungen 16 eingreifen. Die Federkraft greift nicht unmittelbar sondern über einen Stützring 19 an den Rastkugeln 15 an. Der Stützring 19 umschließt den Lagerring 13 und ist in axialer Richtung bewegbar angeordnet. Dabei wird der Stützring 19 in axialer Richtung durch die Federkraft beaufschlagt. Der Stützring 19 weist ferner eine den Rastkugeln 15 zugewandte Schrägflächenanordnung 20 auf, mit der der Stützring 19 an den Lagerkugeln 15 anliegt. Bei ausgeschalteter Maschine und im normalen Betrieb unterhalb des Abschalt-Drehmoments stehen die Rastkugeln 15 nicht nur innen sondern auch außen aus den Rastausnehmungen 16 vor, so dass die Schrägflächenanordnung 20 unter der Federkraft in axialer Richtung an den Rastkugeln 15 anliegen kann. Dabei erfolgt an der Schrägflächenanordnung 20 eine Kraftumlenkung, so dass auf die Rastkugeln 15 eine radial gerichtete Kraftkomponente einwirkt.
  • Erreicht das am Hohlrad 8 anstehende Drehmoment den Wert des Abschalt-Drehmoments, wird von den betreffenden Flanken 17 bzw. 18 der Rastausnehmungen 16 eine so starke Kraft von innen her auf die Rastkugeln 15 ausgeübt, dass diese sich nach außen bewegen und dabei über die Schrägflächenanordnung 20 den Stützring 19 entgegen der Federkraft in axialer Richtung verlagern (siehe Figuren 4 und 10). Die Rastkugeln 15 werden beim Erreichen des Abschalt-Drehmoments also vom Hohlrad entgegen der Federkraft aus ihrer Eingriffsstellung verdrängt, so dass das Hohlrad 8 freikommt und sich drehen kann. Dabei ratscht es an den Rastkugeln 15 vorbei.
  • Auf diese Weise kann kein größeres Drehmoment als das Abschalt-Drehmoment auf die Antriebswelle 2 übertragen werden.
  • Die Kraft, mit der der Stützring 19 auf die Rastkugeln 15 einwirkt und die somit das Abschalt-Drehmoment bestimmt, hängt nicht nur von der Federkraft sondern auch von der im Querschnitt (Figuren 3 bis 10) gesehenen Steigung der Schrägflächenanordnung ab.
  • Bei der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine ist das Abschalt-Drehmoment verstellbar. Hierzu ist der Stützring 19 von außen her verdrehbar an der Handwerkzeugmaschine 1 angeordnet. Ferner wird die Schrägflächenanordnung von über den Umfang verteilten, jeweils einer Rastkugel 15 zugeordneten und sich in Umfangsrichtung erstreckenden Schrägflächenbereichen 21, 22, 23 gebildet, innerhalb von denen sich in Umfangsrichtung die im Querschnitt gesehene Schrägflächensteigung verändert. Dies ist insbesondere aus den Figuren 6 bis 8 ersichtlich, die den Stützring 19 an drei innerhalb des gleichen Schrägflächenbereichs 21 mit Abstand in Umfangsrichtung zueinander angeordneten Stellen zeigen. Die drei Schrägflächenbereiche 21, 22, 23 sind gleich ausgebildet. Somit liegen die Schrägflächenbereiche 21, 22, 23 je nach der Drehlage des Stützrings 19 mit einer anderen Steigung an den Rastkugeln 15 an. Dementsprechend ist je nach der Drehlage des Stützrings 19 ein anderes Abschalt-Drehmoment erforderlich, bei dem sich die Rastkugeln 15 unter axialem Verschieben des Stützrings 19 aus den Rastausnehmungen 16 bewegen.
  • Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Stützring 19 drehfest, dabei jedoch in axialer Richtung beweglich mit einem ihn umschließenden Verstellring 24 verbunden, der von außen her zugänglich an der Werkzeugmaschine angeordnet ist, wie aus Figur 1 hervorgeht. Dabei ist der Verstellring 24 verdrehbar und in axialer Richtung feststehend am Maschinengehäuse gelagert. Die drehfeste und dabei axial verschiebliche Verbindung des Stützrings 19 und des Verstellrings 24 miteinander kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass außen am Stützring 19 über den Umfang verteilte, axial gerichtete Führungsnuten 25 und am Verstellring 24 in die Führungsnuten 25 eingreifende Führungsrippen 26 angeordnet sein. Selbstverständlich wäre es auch möglich, die Führungsnuten innen am Verstellring und die Führungsrippen am Stütztring vorzusehen.
  • Die Federkraft, die den Stützring 19 gegen die Rastkugeln 15 hält, wird durch eine beim Ausführungsbeispiel von mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Schraubenfedern 27 gebildete Federanordnung erzeugt, die sich in axialer Richtung einerseits am Verstellring 24 und andererseits am Stützring 19 abstützt. Hierzu weist der Verstellring 24 eine radial nach innen gerichtete Ringpartie 28 auf, an der sich die Schraubenfedern 27 abstützen.
  • Es gibt Anwendungsfälle, bei denen die Sicherungseinrichtung, d.h. die Drehmomentabschaltung, unwirksam sein soll. Um dies zu erreichen, ist am Innenumfang des Stützrings 19 zwischen den Schrägflächenbereichen 21, 22, 23 jeweils eine zum Lagerring 13 hin vorstehende Rückhaltepartie 29 angeordnet. Nimmt der Stützring 19 eine solche Drehlage ein, bei der sich die Rückhaltepartien 29 über den Rastkugeln 15 befinden, verhindern die Rückhaltepartien 29 ein Austreten der Rastkugeln 15 aus den Rastausnehmungen 16 des Hohlrades 8, so dass die Rastkugeln 15 unabhängig vom am Hohlrad 8 auftretenden Drehmoment in ihrer mit dem Hohlrad verrasteten Stellung gehalten werden.
  • Das Abschalten beim Erreichen des Abschalt-Drehmoments sollte möglichst schnell erfolgen. Daher sollte sich der Stützring 19 möglichst schnell so weit in axialer Richtung verlagern, dass über den Rastkugeln 15 ausreichend Platz für ihren Austritt aus den Rastausnehmungen 16 geschaffen wird. Der Bewegungsweg des Stützrings 19 ist jedoch von der mit Bezug auf die axiale Richtung gemessenen Steigung der Schrägflächenanordnung 20 abhängig. Je kleiner diese Steigung ist, umso länger ist der Bewegungsweg des Stützrings 19. Dabei entspricht eine kleinere Steigung einem größeren Abschalt-Drehmoment. Daher schaltet eine für größere Abschalt-Drehmomente ausgelegte Sicherungseinrichtung, sieht man keine weiteren Maßnahmen vor, langsamer als eine für kleinere Abschalt-Drehmomente ausgelegte Sicherungseinrichtung.
  • Um nun trotz einer verhältnismäßig kleinen Steigung ein schnelles Abschalten zu erhalten, ist bei der Variante nach den Figuren 9 und 10 vorgesehen, dass sich in axialer Richtung an die Schrägflächenbereiche 21, 22, 23 jeweils ein sich in Umfangsrichtung dem betreffenden Schrägflächenbereich, beispielsweise der Schrägflächenbereich 21, entlang erstreckender Neigungsflächenbereich 30 anschließt, der eine größere Steigung als der benachbarte Schrägflächenbereich 21 aufweist. Auf diese Weise muss sich der Stützring 19 nur ein kurzes Stück bewegen, bis die Rastkugeln 15 sozusagen über die zwischen den flacheren Schrägflächenbereichen 21, 22, 23 und den steileren Neigungsflächenbereichen 30 jeweils angeordnete Kante 31 kippen und somit schnell nach außen gelangen können.
  • Schließlich geht aus der Zeichnung noch hervor, dass der Stützring 19 in axialer Richtung anschließend an die Schrägflächenbereiche 21, 22, 23 (Figuren 2 bis 7) bzw. an die Neigungsflächenbereiche 30 (Figuren 9 und 10) eine in axialer Richtung vorstehende Ringpartie 32 als Ausfallsicherung für die Rastkugeln 15 aufweist. Die Ringpartie 32 überdeckt radial außen den Aufnahmeraum 33, in den die aus den Rastausnehmungen 16 des Hohlrades 8 verdrängten Rastkugeln 15 gelangen.
  • Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel weist das Planetengetriebe drei Planetenräder auf. Es versteht sich, dass auch eine andere Anzahl von Planetenrädern vorhanden sein könnte.
  • Ferner sind anstelle der sechs Lagerausnehmungen 16 und drei Rastkugeln 15 auch mehr oder weniger Lagerausnehmungen bzw. Rastkugeln möglich.

Claims (6)

  1. Handwerkzeugmaschine, beispielsweise Schrauber, mit einem Maschinenmotor und einer über ein Getriebe vom Maschinenmotor her zu einer Rotationsbewegung antreibbaren, mit einem Werkzeug verbindbaren Antriebswelle, wobei das Getriebe mindestens eine Umlaufgetriebestufe mit einer sich beim Betrieb am Innenzahnkranz eines Hohlrades abwälzenden Getrieberadanordnung enthält und wobei dem Hohlrad eine Sicherungseinrichtung zugeordnet ist, die durch Federkraft zum Hohlrad hin belastete, bewegbar gelagerte Rastkugeln aufweist, die beim Auftreten von mit Bezug auf ein Abschalt-Drehmoment kleineren Drehmomenten am Hohlrad mit dem Hohlrad in Verrastungseingriff stehen und dieses drehfest halten und beim Erreichen des Abschalt-Drehmoments vom Hohlrad entgegen der Federkraft aus ihrer Eingriffstellung verdrängt werden, so dass das Hohlrad an den Rastkugeln vorbeiratschen kann, wobei das Hohlrad (8) von einem maschinenfest angeordneten Lagerring (13) umschlossen ist, der über den Umfang verteilt angeordnete, in radialer Richtung durchgehende Lagerausnehmungen (14) zur Aufnahme jeweils einer Rastkugel (15) aufweist, wobei die Wandstärke des Lagerrings (13) kleiner als der Durchmesser der Rastkugeln (15) ist, dass am Außenumfang des Hohlrades (8) den Rastkugeln (15) zugeorndete Rastausnehmungen (16) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet dass der Lagerring (13) von einem in axialer Richtung bewegbaren Stützring (19) umschlossen ist, der durch die Federkraft in axialer Richtung belastet und über eine Schrägflächenanordnung (20) gegen die aus den Rastausnehmungen (16) vorstehenden und andererseit am Hohlrad (8) anliegenden Rastkugeln (15) gehalten wird, dass der Stützring (19) von außen her verdrehbar an der Handwerkzeugmaschine angeordnet ist und dass die Schrägflächenanordnun (20) von über den Umfang verteilten, jeweils einer Rastkugel (15) zugeordneten und sich in Umfangsrichtung erstreckenden Schrägflächenbereichen (21, 22, 23) gebildet wird, innerhalb von denen sich in Umfangsrichtung die im Querschnitt gesehene Schrägflächensteigung verändert, so dass je nach der Drehlage des Stützrings (19) die Schrägflächenbereiche (21, 22, 23) mit einer anderen Steigung an den Rastkugeln (15) anliegen.
  2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in axialer Richtung an die Schrägflächenbereiche (21, 22, 23) jeweils ein sich in Umfangsrichtung dem betreffenden Schrägflächenbereich entlang erstreckender Neigungsflächenbereich (30) anschließt, wobei die Neigüngsflächenbereiche (30) eine mit Bezug auf die axiale Richtung größere Steigung als die Schrägflächenbereiche (21, 22, 23) aufweisen.
  3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (19) in axialer Richtung anschließend an die Schrägflächenbereiche (21, 22, 23) bzw. an die Neigungsflächenbereiche (30) eine in axialer Richtung vorstehende Ringpartie (32) als Ausfallsicherung für die Rastkugeln (15) aufweist.
  4. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenumfang des Stützrings (19) in Umfangsrichtung zwischen den Schrägflächenbereichen (21, 22, 23) jeweils eine zum Lagerring (13) hin vorstehende Rückhaltepartie (29) angeordnet ist, so dass bei über die Rastkugeln (15) gedrehten Rückhaltepartien (29) die Rastkugeln (15) unabhängig vom am Hohlrad (8) auftretenden Drehmoment in den Rastausnehmungen (16) des Hohlrades (8) gehalten werden.
  5. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (19) drehfest, dabei jedoch axial beweglich mit einem ihn umschließenden, von außen her zugänglichen, verdrehbar und axial feststehend gelagerten Verstellring (24) verbunden ist, wobei sich eine die Federkraft erzeugende Federanordnung (27) in axialer Richtung einerseits am Verstellring (24) und andererseits am Stützring (19) abstützt.
  6. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass außen am Stützring (19) oder innen am Verstellring über den Umfang verteilte, axial gerichtete Führungsnuten (25) und am Verstellring (24) oder am Stützring in die Führungsnuten (25) eingreifende Führungsrippen (26) angeordnet sind.
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