DE19527192A1 - Schraubgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Handgerät, wie Schraubgerät; mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse angeordneten Motor, einem vom Motor angetriebenen, axial festen Antriebsritzel einer im Gehäuse gelagerten, gegen die Kraft einer Feder gegenüber dem Antriebsritzel axial versetzbaren Spindel und einem Kupplungselement zwischen dem Antriebsritzel und der Spindel.

Zum oberflächenbündigen Eindrehen von Schrauben werden elektrisch betriebene Schraubgeräte mit einer Trennkupplung verwendet, die zwischen einer Spindel und einem Antriebsritzel angeordnet ist. Die Trennkupplung ermöglicht nach dem Erreichen der gewünschten Eindrehtiefe ein automatisches, geräusch- und verschleißfreies Abkuppeln der Spindel vom Antriebsritzel.

Aus der EU-PS 0 195 853 ist ein Schraubgerät mit einer Kupplung bekannt, die ein von einem Motor angetriebenes erstes Kupplungsteil, ein im Gehäuse des Schraubgerätes drehbar gelagertes, axial versetzbares zweites Kupplungsteil und ein in Umfangsrichtung begrenzt verdrehbares und axial gegen die Kraft einer Feder versetzbares drittes Kupplungsteil aufweist. Das erste Kupplungsteil wird gebildet von einem Antriebsritzel mit in Setzrichtung vorstehenden Nockenkörpern. Das zweite Kupplungsteil wird gebildet von einer Spindel mit entgegen der Setzrichtung vorstehenden Nockenkörpern und das dritte Kupplungsteil wird gebildet von einem Kupplungselement, das auf beiden Stirnseiten mit Nockenkörpern versehen ist.

Beim Andrücken des Schraubgerätes wird die Spindel unter Zwischenlage des Kupplungselementes gegen die Kraft der Feder axial versetzt, so daß alle Nockenkörper formschlüssig ineinandergreifen. Beim Übertragen eines Drehmomentes von dem Antriebsritzel auf die Spindel, wird das Kupplungselement gegenüber der Spindel verdreht und axial versetzt. Diese Lage des Kupplungselementes gegenüber der Spindel bleibt erhalten, bis die Spindel nach einem erfolgten Eindrehvorgang in Setzrichtung verschoben wird, bis die formschlüssige Verbindung zwischen den Nockenkörpern des Antriebsritzels und des Kupplungselementes aufgehoben wird.

Diese bekannte Kupplung ist nur mit großem Aufwand herstellbar, wobei auch die großen Nockenkörper, sowie das hohe Eigengewicht sich negativ auf das Gesamtgewicht des Schraubgerätes auswirken, so daß sich frühe Ermüdungserscheinungen beim Arbeiten mit diesem Schraubgerät einstellen. Außerdem unterliegt dieses bekannte Gerät einem großen Verschleiß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung für ein Handgerät zu schaffen, die wirtschaftlich herstellbar ist und sich durch ein geringes Gewicht sowie einen geringen Verschleiß auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem das Kupplungselement in einer radial verlaufenden Durchtrittsöffnung des Antriebsritzels mittels eines Betätigungselementes radial verschiebbar ist und in radial eingeschobener Stellung mit wenigstens einer Anschlagfläche der Spindel zusammenwirkt und daß die Spindel zur axialen Verschiebung des Betätigungselementes Anschläge aufweist.

Die erfindungsgemäße Kupplung ist wirtschaftlich herstellbar, da sämtliche Einzelteile einfach sind in ihrem Aufbau, ein geringes Gewicht aufweisen, und sich dadurch positiv auf das Gesamtgewicht des Handgerätes auswirken. Die auf der Spindel angeordneten Anschläge ermöglichen eine Verschiebung des Betätigungselementes.

Vorteilhafterweise ist das Kupplungselement eine Kugel. Die erfindungsgemäße Aus­ gestaltung des Kupplungselementes als Kugel ermöglicht eine wirtschaftliche Herstellung des Handgerätes, da es sich bei der Kugel um einen handelsüblichen Artikel handelt, der zugekauft werden kann, wobei die Kugel in der Durchtrittsöffnung des Antriebsritzels geführt ist und die mit der Kugel zusammenwirkende Anschlagfläche direkt an der Spindel und dem Antriebsritzel angebracht werden kann. Ein weiterer Vorteil ist die geringe Baugröße des Kupplungselementes und dessen geringes Gewicht, das sich auf das Gesamtgewicht des Handgerätes positiv auswirkt.

Vorzugsweise ist der in Setzrichtung weisende Anschlag ein Federelement, dessen Federkraft höchstens der Federkraft der Feder entspricht. Damit bietet sich eine einfache Bauweise indem die Betätigungshülse in Setzrichtung axial vor dem Kupplungselement angeordnet ist, so daß unter Überwindung der Federkraft des Federelementes das Kupplungselement eingeschoben und bei Entspannung automatisch ausgerückt wird.

Eine axiale Festlegung des Betätigungselementes gegenüber dem Antriebsritzel wird zweckmäßigerweise von einem entgegen der Setzrichtung weisenden Anschlag erreicht, der von einem Rastelement gebildet wird.

Damit eine axiale Festlegung des Betätigungselementes gegenüber dem Antriebsritzel erreicht werden kann, ist vorzugsweise ein mit der Spindel zusammenwirkendes Halte­ element zur Halterung des Rastelementes in dessen verrasteter Stellung vorgesehen.

Eine automatische, axiale Festlegung des Betätigungselementes an dem Antriebsritzel wird erreicht, indem vorteilhafterweise das Halteelement vom Federelement beaufschlagt ist. Zu diesem Zweck stützt sich die Spindel am Federelement ab und setzt dies bei deren Axialverschiebung unter Vorspannung.

Eine einfache, axiale Festlegung des Betätigungselementes an dem Antriebsritzel wird vorzugsweise mit einem Rastelement erreicht, das von einer radial verschiebbaren, mit einer Schulter der Betätigungshülse zusammenwirkenden Rastkugel gebildet wird.

Vorteilhafterweise wirkt das Halteelement mit einem auf der Spindel angeordneten Entriegelungselement zusammen. Auf diese Weise wird eine Versetzung des Halteelementes und eine Entriegelung des Rastelementes erreicht, wenn sich die Spindel gegenüber dem Gehäuse bzw. gegenüber dem Tiefenanschlag in Setzrichtung verschiebt.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel wiedergeben, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes, schematisch dargestelltes Handgerät,

Fig. 2 ein Teil des Handgerätes gemäß Fig. 1, in vergrößerter und geschnittener Darstellung, voll ausgekuppelt,

Fig. 3 ein Teil des Handgerätes gemäß Fig. 1, in vergrößerter und geschnittener Darstellung, voll eingekuppelt,

Fig. 4 ein Teil des Handgerätes gemäß Fig. 1, in vergrößerter und geschnittener Darstellung, kurz vor dem Auskuppeln.

Das in Fig. 1 dargestellte Schraubgerät weist ein Gehäuse 1, einen Handgriff 16 mit Be­ tätigungsschalter 17 für einen elektrischen Motor 2, einen verstellbaren Tiefenanschlag 18 und eine gegen die Kraft einer Feder 4 axial versetzbare Spindel 5 auf.

Wie die Fig. 2 bis 4 zeigen, ist in dem Gehäuse 1 ein Motor 2, ein vom Motor 2 ange­ triebenes Antriebsritzel 3, ein Kupplungselement 6 in Form einer Kugel, ein Be­ tätigungselement 8, ein Rastelement in Form einer Kugel, ein Halteelement 14, ein Federelement 12 zwischen dem Halteelement 14 und dem Betätigungselement 8, ein Federteller 19, eine Feder 4 zwischen dem Federteller 19 und dem Antriebsritzel 3, eine axial versetzbare Spindel 5 und ein entgegen der Setzrichtung weisender, mit der Spindel 5 in Verbindung stehender Anschlag 10 angeordnet.

Das Antriebsritzel 3 ist axial fest angeordnet und frei drehbar auf der Spindel 5 angeordnet. Ein in Setzrichtung abragender, die Spindel 5 umgebender Bund 20 des Antriebsritzels 3 weist eine erste Durchtrittsöffnung 7 und eine zweite Durchtrittöffnung 21 auf. In der, dem verzahnten Bereich des Antriebsritzels 3 näher liegenden, ersten Durchtrittsöffnung 7 ist das in Form einer Kugel ausgebildete Kupplungselement 6 angeordnet, und mittels des Betätigungselementes 8 radial versetzbar. Das Kupplungselement 6 ist mit einer Anschlagfläche 9 in Form einer sich in Längsrichtung der Spindel 5 erstreckenden Längsnut 22 der Spindel 5 in Verbindung bringbar. Auf diese Weise wird eine drehfeste Verbindung zwischen der Spindel 5 und dem Antriebsritzel 3 erreicht.

Das Betätigungselement 8 umgibt den Bund 20 des Antriebsritzels 3 und ist gegenüber diesem teleskopartig versetzbar. An der Innenkontur des Betätigungselementes 8 ist eine Schulter 13 in Form einer umlaufend ausgebildeten Vertiefung angeordnet, die mit dem Rastelement in Form einer Rastkugel 15 in Verbindung gebracht werden kann. Das kugelförmige Rastelement ist in der zweiten Durchtrittsöffnung 21 des Bundes 20 des Antriebsritzels 3 angeordnet und mittels eines Halteelementes 14 radial versetzbar.

Im Bereich der zweiten Durchtrittsöffnung 21 verjüngt sich die Wandstärke des Bundes 20 zur Außenkontur des Bundes 20 hin konisch. Das, die Spindel 5 umgebende, gegenüber der Spindel 5 axial versetzbare Halteelement 14 ist ringförmig ausgebildet und weist eine schräge Kante 23 auf, die mit der konischen Verjüngung des Bundes 20 derart zusammen wirkt, daß beim axialen Versetzen des Haltelementes 14 gegenüber dem Bund 20 die Rastkugel 15 radial versetzt wird.

Der Federteller 19 umgibt das Betätigungselement 8 teilweise und ist gegenüber diesem teleskopartig versetzbar. Die zwischen dem Federteller 19 und dem Antriebsritzel 3 angeordnete Feder 4 umgibt das Betätigungselement 8 das in Form einer Hülse mit einem einseitig teilweise geschlossenen Boden ausgebildet ist.

Zwischen der als Längsnut 22 ausgebildeten Anschlagfläche 9 der Spindel 5 und dem entgegen der Setzrichtung weisenden Anschlag 10 weist die Spindel 5 eine umlaufend ausgebildete Vertiefung 24 auf, die der Aufnahme eines Entriegelungselementes 25 in Form eines O-Ringes dient.

Im folgenden wird der Eindrehvorgang einer Schraube in einen Untergrund mit dem er­ findungsgemäßen Schraubgerät beschrieben.

Zum Eindrehen einer Schraube ist die setzrichtungsseitige Stirnseite der Spindel 5 mit einem Bit in Verbindung bringbar. Durch Andrücken des Schraubgerätes auf den Unter­ grund, wird die Spindel 5 zusammen mit dem Federteller 19 und dem Betätigungselement 8 gegen die Feder 4 axial verschoben. Die Schraube, der Untergrund und der Bit sind nicht dargestellt. Das als Kugel ausgebildete Kupplungselement 6 wird dabei vom Betätigungselement 8 radial versetzt, so daß dieses in die an der Spindel 5 angeordnete Längsnut 22 eintaucht. Auf diese Weise sind die Spindel 5 und das Antriebsritzel 3 drehschlüssig miteinander verbunden.

Beim axialen Verschieben der Spindel 5 wird ferner das ringförmige Halteelement 14 mitbewegt bis es an der Rastkugel 15 anliegt, welches unverlierbar in einer zweiten Durchtrittsöffnung 21 des in Setzrichtung vom Antriebsritzel 3 abragenden Bundes 20 angeordnet ist. Durch die schräge Kante 23 des Halteelementes 14 wird die Rastkugel 15 mit einer radialen Kraftkomponente beaufschlagt. Sobald die axiale Bewegung des Betätigungselementes 8 die Endstellung erreicht hat, kommt die auf der Innenkontur des Betätigungselementes 8 angeordnete Schulter 13 in Form einer umlaufend ausgebildeten Nut über der Rastkugel 15 zu liegen und das Federelement 12 kann das Haltelement 14 weiter nach rechts und damit die Rastkugel 15 radial nach außen in die Nut drücken. Damit ist das Betätigungselement 8 selbsthaltend gegenüber dem Antriebsritzel 3 verriegelt.

Kurz bevor die Schraube die gewünschte Eindrehtiefe erreicht, kommt der Tiefenanschlag 18 mit dem Untergrund in Berührung und stützt sich an diesem ab. Die Spindel 5 dreht sich weiter und bewegt sich durch die Kraft der Feder 4 in Setzrichtung. Dabei erfolgt auch eine Versetzung des Federtellers 19 in Setzrichtung.

Sobald die Spindel 5 jene Lage erreicht hat, bei der die gewünschte Eindrehtiefe der Schraube erreicht ist, wird das Entriegelungselement 25 in Form eines O-Ringes in Setzrichtung gegen das Halteelement 14 verschoben, so daß sich dieses in Setzrichtung bewegt und die Rastkugel 15 freigibt. Das Entriegelungselement 25 sitzt in einer umlaufend ausgebildeten Vertiefung 24 der Spindel 5. Das Federelement 12 verschiebt anschließend das Betätigungselement 8 in Setzrichtung. Dadurch wird die Kugel 6, die das Antriebsritzel 3 und die Spindel 5 drehfest verbindet, radial versetzt, so daß die drehfeste Verbindung aufgehoben wird.

Claims (9)

1. Handgerät, wie Schraubgerät, mit einem Gehäuse (1), einem im Gehäuse (1) angeordneten Motor (2), einem vom Motor (2) angetriebenen, axial festen Antriebsritzel (3) einer im Gehäuse (1) gelagerten, gegen die Kraft einer Feder (4) gegenüber dem Antriebsritzel (3) axial versetzbaren Spindel (5) und einem Kupplungselement (6) zwischen dem Antriebsritzel (3) und der Spindel (5), dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (6) in einer radial verlaufenden Durchtrittsöffnung (7) des Antriebsritzels (3) mittels eines Betätigungselementes (8) radial verschiebbar ist und in radial eingeschobener Stellung mit wenigstens einer Anschlagfläche (9) der Spindel (5) zusammenwirkt und daß die Spindel (5) zur axialen Verschiebung des Betätigungselementes (8) Anschläge (10, 11) aufweist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (6) eine Kugel ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (5) zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete Anschläge (10, 11) aufweist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in Setzrichtung weisende Anschlag (11) von einem Federelement (12) gebildet wird, dessen Federkraft höchstens der Federkraft der Feder (4) entspricht.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ent­ gegen der Setzrichtung weisende Anschlag (10) von einem Rastelement gebildet wird.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Spindel (5) zusammenwirkendes Halteelement (14) zur Halterung des Rastelementes in dessen verrasteter Stellung vorgesehen ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (14) vom Federelement (12) beaufschlagt ist.

8. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement von einer radial verschiebbaren, mit einer Schulter (13) des Betätigungselementes (8) zusammenwirkenden Rastkugel (15) gebildet wird.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (14) mit einem auf der Spindel (5) angeordneten Entriegelungselement (25) zusammenwirkt.