DE19942292A1 - Zwischenglied für eine Handschrauberwelle - Google Patents
Zwischenglied für eine HandschrauberwelleInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Handschrauber, in dessen Abtrieb erfindungsgemäß ein Zwischenglied eingefügt ist, welches bei serienmäßig manuell zu montierenden Verschraubungen ohne Werkzeugwechsel ein rasches Arbeiten, gleichwohl aber ein Soll-Anzugsmoment zuverlässig einzuhalten erlaubt. Die Schrauben werden mit dem Handschrauber rasch eingedreht und bei geringem Moment fixiert. Mittels eines außenseitig am Zwischenglied angesteckten Drehmomentschlüssels kann unmittelbar anschließend das Soll-Anzugsmoment aufgebracht werden. Damit dies möglich ist, ist in dem Zwischenglied eine aus zwei gegensinnig schaltenden Einzelkupplungen gebildete Wechselkupplung vorgesehen, die im Stillstand umschaltbar ist und mit der der Kraftfluß vom Schrauber auf den Drehmomentenschlüssel umschaltbar ist. Dieses Umschalten kann sinnfälliger Weise durch axiales Entlasten seitens des Handschraubers erfolgen. Die drehmoment-übertragenden Teile des Zwischengliedes können an das Gehäuse auch über eine Ratsche angekoppelt werden.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Handschrauber mit einer auf
steckbaren Welle nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder dem
von Anspruch 10, wie sie beispielsweise aus der täglichen Pra
xis in Industrie und Handwerk bekannt sind. Bekannte Zwischen
stücke in wellenartigen Drehmomentverbindungen zwischen Hand
schrauber und Verschraubungsgut können beispielsweise Verlän
gerungsstücke, Reduzierstücke, Gelenkstücke o. dgl. sein. Der
artige Teile sind auch aus Verkaufskatalogen von einschlägigen
Fachfirmen druckschriftlich vorbekannt. Üblicherweise tragen
die Zwischenstücke an einem Ende, vorzugsweise auf ihrer Ein
gangs- oder Antriebsseite eine normierte Vierkantöffnung und
am anderen, meist abtriebsseitigen Ende einen dazu passenden,
normierten Vierkantzapfen, so daß die Teile in beliebiger Kom
bination und Reihenfolge bedarfsgerecht zu einer anwendungs
entsprechenden Übertragungswelle zusammengesteckt werden kön
nen.
Bei der Montage technisch anspruchsvoller Güter müssen viele
Verschraubungsstellen, insbesondere dann, wenn sie dynamisch
belastet und/oder sicherheitsrelevant sind, mit einem defi
nierten Drehmoment angezogen werden. Bei der Einzelmontage
oder bei Wartungsarbeiten werden dazu handbetätigte Drehmo
mentschlüssel eingesetzt, nachdem die Verschraubungsstelle zu
nächst mit einem geringen und streuenden Drehmoment vormon
tiert worden ist. Die DE 33 20 347 C1 beschreibt einen solchen
zweigeteilen Anzieh-Vorgang einer sicherheitsrelevanten Ver
schraubung am Beispiel der Befestigung von Fahrzeugrädern im
Falle eines Radwechsels durch eine Kundendienstwerkstatt. Die
Radschrauben oder Radmuttern werden bei der Radmontage zu
nächst mit einem motorgetriebenen Handschrauber mit einem
niedrigeren Moment als dem Sollmoment angezogen und anschlie
ßend mit einem gesonderten handgeführten Drehmomentschlüssel
auf das vorgeschriebene Anzugsmoment nachgezogen. Die zitierte
Druckschrift behandelt die Dokumentation dieses Nachziehvor
gangs. Nach ordnungsgemäßem Anzug aller Radschrauben wird ein
auf einem Haftetikett ausgedrucktes Verschraubungs-Protokoll
ausgeworfen, welches auf den Auftragszettel aufgeklebt werden
kann.
In der industriellen Montage von Serienerzeugnissen werden
kritische, insbesondere dokumentationspflichtige Verschraubun
gen mittels maschinengeführten Verschraubungsautomaten angezo
gen, die erforderlichenfalls auch die Dokumentationsdaten in
geeigneter Form ausgeben oder an eine Fertigungsleitstation
weiterleiten. Durch derartige Verschraubungsautomaten können -
je nach Ausgestaltung - unterschiedliche, auf den jeweiligen
Anwendungsfall hin optimierte Verschraubungsstrategien reali
siert werden. Die DE 28 07 677 A1 beispielsweise beschreibt
einen hydraulisch betriebenen Schrauber, dessen Abtriebswelle
von zwei separaten Antriebsquellen aus antreibbar ist, nämlich
zum einen von einem Hydraulikmotor mit hoher Abtriebsdrehzahl
und niedrigem Drehmoment und zum anderen von einem Hydraulik
zylinder, bei dem die lineare Hubbewegung in eine langsamere
Drehbewegung mit hohem Drehmoment umgesetzt wird. Ungeachtet
der Bauart und Ausgestaltung sind solche Verschraubungsautoma
ten teuer und wartungsintensiv, wenn sie zuverlässig das vor
gegebene Anzugsmoment bzw. die Anzugsstrategie realisieren
sollen. Außerdem sind derartige Verschraubungsautomaten schwer
und beanspruchen einen nicht unbeträchtlichen Bauraum. In der
Regel müssen diese unhandlichen Geräte maschinell geführt oder
gehandhabt werden, was deren Einsatz zusätzlich verteuert und
zusätzlichen Wartungsaufwand erfordert.
Bekannte Verschraubungsautomaten können aus Platzgründen und/
oder aus wirtschaftlichen Gründen nicht in jedem Verschrau
bungsfall zum Einsatz gelangen. Vielmehr kann es in bestimmten
Einzelfällen bei der serienmäßigen Montage von sicherheitsre
levanten Verschraubungsstellen durchaus sinnvoll oder über
haupt erst möglich sein, die Verschraubung unter Verwendung
eines motorgetriebenen Handschraubers zunächst manuell vorzu
montieren und sie danach mit einem handbetätigten Drehmoment
schlüssel auf Soll-Drehmoment nachzuziehen. Dadurch kann auch
ohne hohen Investitions- und Wartungsaufwand eine Verschrau
bungsstelle zuverlässig auf ein vorgeschriebenes Soll-Drehmo
ment angezogen werden. Nachteilig hieran ist jedoch, daß das
Werkzeug gewechselt werden muß, was u. U. lästig und bei der
Serienmontage auch zeitraubend ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, den gattungsgemäß zugrundegeleg
ten Handschrauber dahingehend zu verbessern, daß ein manuell
und serienmäßig vorzunehmender Montagevorgang einer mit einem
vorgeschriebenen Soll-Drehmoment anzuziehenden Verschraubung
zwar einerseits ohne Werkzeugwechsel aber andererseits unter
weitestgehender Verwendung bewährter und handelsüblicher Kom
ponenten vorgenommen, gleichwohl aber das vorgeschriebene
Soll-Drehmoment in engen Grenzen eingehalten werden kann.
Diese Aufgabe wird bei Zugrundelegung des gattungsgemäßen
Handschraubers erfindungsgemäß auf zweierlei Weise, nämlich
zum einen durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1
und zum anderen durch die kennzeichnenden Merkmale von An
spruch 10 gelöst.
Erfindungsgemäß wird danach ein Zwischenglied in den Abtrieb
eines Handschraubers eingefügt, welches bei serienmäßig manu
ell zu montierenden Verschraubungen ohne Werkzeugwechsel ein
rasches Arbeiten, gleichwohl aber ein Soll-Anzugsmoment zuver
lässig einzuhalten erlaubt. Die Schrauben werden mit dem Hand
schrauber rasch eingedreht und bei geringem Moment fixiert.
Mittels eines außenseitig am Zwischenglied angesteckten Dreh
momentschlüssels kann unmittelbar anschließend das Soll-An
zugsmoment unter Einhaltung eines engen Streubereiches aufge
bracht werden. Damit dies möglich ist, ist in dem Zwischen
glied nach der ersten Lösung eine aus zwei gegensinnig schal
tenden Einzelkupplungen gebildete Wechselkupplung vorgesehen,
die im Stillstand umschaltbar ist. Mit ihr kann der Kraftfluß
vom Schrauber auf den Drehmomentenschlüssel umgeschaltet wer
den. Dieses Umschalten kann sinnfälliger Weise durch axiales
Entlasten seitens des Handschraubers erfolgen. Im Gegensatz
zur ersten, im Prinzip den Kraftfluß umschaltenden Lösung wird
beim zweiten Lösungsweg ein anderes Prinzip eingeschlagen,
nämlich ein Überhol- oder Freilaufprinzip. Beim motorischen
Eindrehen des Verschraubungsgutes wird ein Durchdrehen der
drehmoment-übertragenden Teile im Zwischenglied aufgrund einer
integrierten Rätsche oder eines Freilaufes zugelassen. Nach
Stillstand des Einschraubvorganges kann dann der Drehmoment
schlüssel über die Rätsche oder den Freilauf auf die Übertra
gungsteile einwirken.
Durch das erfindungsgemäße Zwischenglied können beide erfor
derlichen Werkzeuge, nämlich der motorische Handschrauber und
der bewährte Drehmomentschlüssel in einer kombinierten Handha
bungseinheit verwendet und unmittelbar nacheinander ohne Werk
zeugwechsel zum Einsatz gebracht werden. Durch den Wegfall des
Werkzeugwechsels summieren sich bei einer Serienmontage die
eingesparten Zeiten im laufe eines Arbeitsjahres zu erhebli
chen Zeitsummen und dementsprechend zu erheblichen Kostenein
sparungen auf. Eine Kosten/Nutzen-Abschätzung läßt vermuten,
daß die Investition für ein erfindungsgemäßes Zwischenglied
zumindest bei einem Dreischichtbetrieb sich spätestens nach
einem Vierteljahr amortisiert hat, was auf eine hochprofitable
Investition hindeutet.
Der Vollständigkeit halber sei nachfolgend noch eine Alterna
tive erörtert, die jedoch die hier zugrunde liegende Aufgabe
nicht hinsichtlich aller Punkte löst. Und zwar ist es denkbar,
Verschraubungen rationell und mit definiertem Anzugsmoment un
ter Verwendung eines folgendermaßen aufgebauten Kombi-Werkzeu
ges zu montieren: Das Verschraubungsgut wird unter Verwendung
eines motorisch angetriebenen Handschraubers rasch bis zum
satten Anliegen der zu verschraubenden Teile eingedreht, wobei
für den nachfolgenden Schritt des Anziehens auf Soll-
Anzugsmoment der Handschrauber in spezieller Weise ausgestal
tet sein müßte, es müßte nämlich die Funktion des erfindungs
gemäßen externes Zwischengliedes ins Innere des Handschraubers
baulich integriert werden. Dies könnte beispielsweise dadurch
geschehen, daß im Antrieb des Handschraubers ein umschaltbarer
Freilauf oder eine bei Motorstillstand selbsttätig einfallende
Feststellbremse vorgesehen ist, die den Motor des Schraubers
nach Abschalten der Antriebsenergie mechanisch festhält. Durch
diese Ausgestaltung kann ein unkontrolliertes Durchdrehen des
zunächst stillstehenden Schrauberantriebes aufgrund einer ent
gegengesetzten Drehmomenteinwirkung "rückwärts" vom Verschrau
bungsgut her verhindert werden. Unter der Voraussetzung eines
solcherart ausgerüsteten Handschraubers könnte der Drehmoment
schlüssel zum manuellen und anschließenden Aufbringen des
Soll-Anzugsmomentes unmittelbar und starr mit dem Gehäuse des
Handschraubers verbunden werden. Für den meist zutreffenden
Fall, daß das Gehäuse des Schraubers im vorderen Teil einen
zylindrischen Hals aufweist, könnte hier ein angepaßter Klemm
ring mit einem radial abragenden Steckzapfen fixiert werden.
Auf den normierten Steckzapfen kann dann ein üblicher Drehmo
mentenschlüssel biegesteif aufgesteckt uns so mit dem Schrau
bergehäuse gekoppelt werden. Zwar würde dann beim Belasten der
drehmoment-übertragenden Teile zwischen Handschrauber und Ver
schraubungsgut in Anzugsrichtung auf den Schrauberantrieb ein
Reaktionsmoment einwirken, welches den Schrauberantrieb in
entgegengesetzter Richtung zu verdrehen trachtet, jedoch würde
eine solche Rückdrehtendenz oder ein Nachgeben des Schrauber
antriebes durch die oben erwähnte Feststellbremse oder den
Freilauf verhindert werden. Im Falle eines Freilaufes sollte
dieser zweckmäßigerweise umschaltbar sein, um den Schrauber
auch zum Herausdrehen einer verkanteten Schraube benutzen zu
können. Mit einer solchen nicht verbreiteten oder handelsübli
chen Werkzeugkombination könnten Verschraubungen zwar manuell
rationell montiert und Momenten-definiert angezogen werden,
jedoch würde diese Werkzeugkombination eine Sonderbauform des
motorisch angetriebenen Handschraubers voraussetzen, die teuer
und - weil nicht verbreitet und bewährt - möglicherweise stör
anfällig wäre.
Vorab sei auch noch terminologisch auf einige verwendete Be
griffe hingewiesen: In den Schutzansprüchen und der nachfol
genden Beschreibung ist wiederholt von "normierten" Steckver
bindungselementen in Zapfenform oder als Öffnung die Rede.
"Normiert" ist hier im Sinne von "zueinander passend" und an
verschiedenen Bauteilen "maßgleich vorkommend" zu verstehen.
Die örtliche oder organisatorische Verbreitung der "Normie
rung" spielt hierbei keine Rolle. Es kann sich beispielsweise
auch um die Standardisierung eines bestimmten Anwenders von
Schraubern handeln.
Im Gattungsteil der Ansprüchen 1 und 10 und in der Beschrei
bung ist davon die Rede, daß drehmoment-übertragende Teile der
Schrauberwelle durch einen Mehrkant-Mitnahmezapfen und eine
dazu passende Mehrkant-Mitnahmeöffnung verdrehfest axial auf
einander gesteckt werden könnten, was dem heute allgemein ver
breiteten Standard entspricht. Es sei vorsorglich darauf hin
gewiesen, daß zumindest der Äquivalenzbereich der Schutzan
sprüche nicht durch die Verwendung anderer verdrehfester
Steckverbindungen zur Drehmomentübertragung verlassen wird.
Beispielsweise ist es denkbar, schlanke Kegel ähnlich der sog.
Morsekegel zu verwenden.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran
sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand
verschiedener in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbei
spiele nachfolgend noch erläutert; dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Gesamtdarstellung einer aus Hand
schrauber, Drehmomentenschlüssel, Zwischenglied und ei
ner Verlängerung bestehenden Handhabungseinheit zum ra
tionellen und definierten Anziehen von Verschraubungs
gut,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel
eines das Umschaltprinzip realisierenden Zwischenglie
des mit zwei separaten Kupplungen, die vom axial im
Zwischenglied beweglichen Antriebsglied aus betätigbar
sind,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbei
spiel eines das Umschaltprinzip realisierenden Zwi
schengliedes mit ebenfalls zwei separaten, antriebssei
tig betätigbaren Kupplungen,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbei
spiel eines das Umschaltprinzip realisierenden Zwi
schengliedes mit einer einheitlichen Umschaltkupplung,
die vom axial im Zwischenglied beweglichen Abtriebs
glied aus betätigbar ist und
Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein das Freilaufprinzip reali
sierendes Zwischenglied.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kombi-Werkzeug, welches im
wesentliche aus einem motorisch angetriebene Handschrauber 1,
aus einem seitlich in die drehmoment-übertragenden Teile inte
grierten Zwischenglied 5 und aus einem außenseitig daran auf
steckbaren Drehmomentschlüssel 9 besteht. Der Handschrauber
ist bezüglich des an seiner Abtriebswelle 2 abgebbaren Drehmo
mentes zumindest grob voreinstellbar, wobei die Voreinstellung
für sicherheitsrelevante und/oder dokumentationspflichtige
Verschraubungen aufgrund der auftretenden Streubreite des Mo
mentes nicht genau genug eingehalten werden kann. Die Ab
triebswelle 2 weist beim dargestellten Ausführungsbeispiel an
ihrem zugänglichen Ende einen normierten Mehrkant-Mitnahme
zapfen 3 auf, auf den drehmoment-übertragende Teile, wie z. B.
eine Verlängerung 4 oder eine an den Kopf der Schraube 6 ange
paßte Schraubernuß oder auch das bereits erwähnte Zwischen
glied 5 verdrehfest aufgesteckt werden können. Diese Teile
sind dazu mit einer zum Zapfen 3 passenden, normierten Mehr
kant-Mitnahmeöffnung 13 versehen.
Um mit diesem Kombiwerkzeug eine Verschraubung manuell rasch,
d. h. ohne Werkzeugwechsel und mit einem innerhalb relativ en
ger Toleranzgrenzen vorgeschriebenen Soll-Drehmoment anziehen
zu können, ist im wesentlichen das Zwischenglied verantwort
lich. In der nachfolgenden Beschreibung werden zwei Lösungs
prinzipe für dieses Zwischenglied vorgestellt, wobei für das
erste Lösungsprinzip - Umschaltprinzip - drei Ausführungsbei
spiele in den Fig. 2, 3 und 4 mit den Zwischengliedern 5,
5' und 5" und für das zweite Lösungsprinzip - Freilaufprinzip
- ein Ausführungsbeispiel in Fig. 5 mit dem Zwischenglied 50
dargestellt sind bzw. ist.
Es soll zunächst auf die Zwischenglieder 5, 5' und 5" nach den
Fig. 2 bis 4 eingegangen werden, die in weiten Teilen über
einstimmen, weshalb sie in soweit zunächst gemeinsam behandelt
werden sollen. Einander entsprechende Teile bzw. Merkmale des
Zwischengliedes 5' oder 5" nach Fig. 3 bzw. 4 sind mit der
gleichen Bezugszahl jedoch mit einem hochgestellten Strich
oder mit zwei hochgestellten Strichen versehen, wie die Ent
sprechungen beim Zwischengliedes 5 nach Fig. 2. Soweit be
stimmte Teile identisch sind werden auch identische Bezugs
zahlen - also ohne hochgestellten Strich - verwendet. Ledig
lich bei Merkmalen oder Teilen, bei denen keine Entsprechung
zwischen den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 bis 4
gegeben ist, werden völlig unterschiedliche Bezugszahlen ver
wendet. In soweit werden die einzelnen Zwischenglieder 5, 5'
und 5" auch gesondert beschrieben.
Die Zwischenglieder 5, 5', 5" sind außenseitig mit einem Ge
häuse 7, 7', 7" versehen, von dem außenseitig ein normierter
Steckzapfen 8 radial abragt, an dem der Drehmomentschlüssel 9
biegesteif aufgesteckt werden kann. Ferner weisen die Zwi
schenglieder ein der Abtriebswelle 2 des Handschraubers 1 zu
gekehrt liegendes Antriebsglied 10, 10', 10" auf, welches
drehbar in dem Gehäuse 7, 7', 7" gelagert ist und welches mit
einer Mehrkantöffnung 13 versehen ist. Zur Drehlagerung des
axialbeweglichen Antriebsgliedes 10, 10' (Fig. 2 und 3) im
Gehäuse 7, 7' ist ein Radiallager 11, 11' und ein Axiallager
12, 12' vorgesehen. Beim Eindrehen der Schraube tritt im Ra
diallager Gleitreibung bei mäßiger Gleitgeschwindigkeit aber
ohne nennenswerte Radiallast auf. Das Axiallager 12, 12' ist
in diesem Stadium völlig unbelastet, weil - wie weiter unten
erörtert - das Antriebsglied in diesem Stadium axial abgehoben
ist. Beim Festziehen wird das Radiallager zwar radial bela
stet, aber es tritt nur eine sehr langsame Gleitbewegung über
einen kurzen Gleitweg auf. Das in dieser Phase anliegende
Axiallager 12, 12' ist nur durch die Kraft der Betätigungsfe
der 31, 31' belastet; im übrigen treten auch hier nur kleine
Gleitwinkel auf. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist das
Antriebsglied 10" axial unbeweglich im Gehäuse 7" mittels ei
nes Kugellagers 35 gelagert.
Auf der axial gegenüberliegenden Seite des Zwischengliedes 5,
5', 5", die dem Verschraubungsgut 6 zugekehrt liegt, ist die
ses mit einem Abtriebsglied 14, 14', 14" versehen, welches
ebenfalls drehbar in dem Gehäuse 7, 7', 7" gelagert ist und
welches mit einem ebenfalls normierten Mehrkantzapfen 16 ver
sehen ist. Das Abtriebsglied 14, 14' des Zwischengliedes 5, 5'
nach Fig. 2 bzw. 3 ist - im Gegensatz zu dessen Antriebsglied
- axial unbeweglich im Zwischenglied gelagert. Bei den darge
stellten Ausführungsbeispielen ist das Abtriebsglied 14, 14'
im Gehäuse 7, 7' durch ein sowohl Radial- als auch Axialkompo
nenten aufnehmendes Kugellager 15 gelagert. Anders ist es beim
Ausführungsbeispiel des Zwischengliedes 5" nach Fig. 4. Dort
ist das Abtriebsglied 14" axialbeweglich im Gehäuse 7" über
das Gleitlager 41 gelagert, welches Axialbewegungen des Ab
triebsgliedes 14" relativ zum Gehäuse 7" zuläßt.
In dem Zwischenglied 5, 5', 5" ist ferner eine erste lösbare
Kupplung 17,17', 17" vorgesehen, mit der das Antriebsglied
10, 10', 10" mit dem Abtriebsglied 14, 14', 14" des Zwi
schengliedes drehstarr gekuppelt werden kann. Die Kupplung ist
als Formschlußkupplung ausgebildet, d. h. beide Kupplungsteile
sind mit Formschlußelementen versehen, die ein verdrehsicheres
Haften der Kupplungsteile aufgrund der Formgebung der einzel
nen, ineinandergreifenden Formschlußelemente auch bei relativ
geringer gegenseitiger Anpressung der Kupplungsteile bewirken.
Die erste Kupplung 17, 17', 17" ist mit einem innerhalb des
Zwischengliedes feststehenden Kupplungsteil 19, 19', 19" und
einem axial beweglichen Kupplungsteil 20, 20', 20" versehen.
Durch eine Axialbewegung dieses Kupplungsteiles wird die Kupp
lung 17, 17', 17" geschlossen oder geöffnet. Da eine solche
Schaltbewegung lediglich im Stillstand oder Quasi-Stillstand
erfolgt, kann die Kupplung ohne weiteres als Formschlußkupp
lung ausgestaltet sein. Auch wenn sich beim Einrasten zufällig
eine Zahn-auf-Zahn-Stellung ergeben sollte, so wird die für
ein Einrasten erforderliche Zahn-auf-Lücke-Stellung durch eine
anfänglich sehr langsame Relativverdrehung der Kupplungsteile
herbeigeführt. Die Kupplungsteile 19, 19', 19" und 20, 20',
26" werden dann durch die permanent wirkende Kraft der Betäti
gungsfeder 31, 31', 42 rasch ineinander gerückt.
In dem Zwischenglied 5, 5', 5" ist noch eine zweite lösbare
Kupplung 18, 18', 18" vorgesehen, mit der das Gehäuse 7, 7',
7" des Zwischengliedes drehstarr an das Abtriebsglied 14, 14',
14" gekuppelt werden kann. Auch diese Kupplung 18, 18', 18"
ist als Formschlußkupplung ausgebildet und auch diese Kupplung
weist ein feststehendes Kupplungsteil 21, 21', 21" und ein
axial bewegliches Kupplungsteil 22, 22', 22" auf.
Wichtig für die angestrebte Umschaltfunktion des Zwischenglie
des 5, 5', 5" ist, daß die Schließ- und die Öffnungsstellung
der ersten Kupplung 17, 17', 17" einerseits jeweils axial ent
gegengesetzt zur Schließ- und Öffnungsstellung der zweiten
Kupplung 18, 18', 18" andererseits liegen. Die erste Kupplung
17, 17', 17" wird durch Betätigung des axial beweglichen Kupp
lungsteiles 20, 20', 20" in Richtung 23 geschlossen. Die Betä
tigungsrichtung 24, mit der die zweite Kupplung 18, 18', 18"
in den geschlossenen Zustand überführt werden kann, ist gerade
entgegengesetzt gerichtet. Im übrigen sind die beweglichen
Kupplungsteile 20, 20'; 22, 22' beider Kupplungen des Zwi
schengliedes 5, 5' nach Fig. 2 bzw. 3 mechanisch durch einen
zentrisch liegenden Druckzapfen 25 (Fig. 2) oder durch eine
peripher liegende Druckhülse 25' (Fig. 3) miteinander so ge
koppelt, daß die beiden Kupplungen 17 und 18 bzw. 17' und 18'
gemeinsam als Umschalt- oder Wechselkupplung fungieren. Beim
Ausführungsbeispiel des Zwischengliedes 5" nach Fig. 4 sind
die beiden axialbeweglichen Kupplungsteile 20" und 22" baulich
zu einem einheitlichen Kupplungsflansch 43 vereinigt, der ra
dial vom axialbeweglichen Abtriebsglied 14" absteht und der an
den gegenüberliegenden Flachseiten die Formschlußelemente der
beweglichen Kupplungsteile trägt. Durch das Schließen und beim
Schließen der ersten Kupplung 17, 17', 17" (Betätigungsrich
tung 23) wird zunächst die zweite Kupplung 18, 18', 18" geöff
net. In dem damit herbeigeführten, beim Eindrehen der Ver
schraubung seitens des Handschraubers wirksamen Schaltzustand
ist das Antriebs- (10, 10', 10") mit dem Abtriebsglied 14,
14', 14" verbunden, wogegen keine Verbindung zum Gehäuse 7,
7', 7" besteht. Umgekehrt wird beim Schließen der zweiten
Kupplung 18, 18', 18" (Betätigungsrichtung 24) zunächst die
erste Kupplung 17, 17', 17" geöffnet. In diesem Schaltzustand,
der beim momenten-definierten Anziehen der Verschraubung sei
tens des Momentenschlüssels 9 wirksamen ist, ist das Gehäuse
7, 7', 7" mit dem Abtriebsglied 14, 14', 14" verbunden, woge
gen keine Verbindung zum Antriebsglied 10, 10', 10" besteht.
Zur Vereinfachung der Bedienung der beiden Kupplungen 17 und
18; 17' und 18'; 17" und 18" ist eine selbsttätige Betätigung
derselben in einer Richtung durch vorgespannte Betätigungsfe
dern 31 und 32 (Fig. 2) bzw. 31' und 32' (Fig. 3) bzw. eine
einzige Betätigungsfeder 42 (Fig. 4) vorgesehen, die jeweils
das axialbewegliche Kupplungsteil in eine Endstellung vorspan
nen. Prinzipiell wäre es bei einer gesonderten Handbedienung
der Kupplungen belanglos, in Richtung welcher Endstellung die
Betätigungsfedern wirken, so lange nur sichergestellt ist, daß
sie bei der einen Kupplung in die Schließstellung und bei der
anderen Kupplung in die Öffnungstellung wirken. Beispielsweise
wäre es denkbar, die Kupplungen 17 und 18; 17' und 18'; 17"
und 18" - ähnlich wie die Bremsen an einem Fahrrad - mittels
eines Handzughebels am Drehmomentschlüssel über einen Bowden
zug zu betätigen. Mit Rücksicht auf eine noch einfachere und
sinnfällige Bedienung der beiden Kupplungen durch den Hand
schrauber selber - näheres dazu weiter unten - ist bei den
dargestellten Ausführungsbeispielen vorgesehen, daß die Betä
tigungsfedern beider Kupplungen in Richtung 24 wirken, also
die erste Kupplung 17, 17', 17" selbsttätig öffnen und die
zweite Kupplung 18, 18', 18" selbsttätig schließen. Dieser
Schaltzustand wird selbsttätig durch axiales Entlasten des
Zwischengliedes seitens des Handschraubers 1 herbeigeführt.
Umgekehrt wird der entgegengesetzte Schaltzustand durch axia
len Druck auf das Zwischenglied entgegen der Wirkung der Betä
tigungsfedern herbeigeführt. Hierbei muß die Kraft beider Be
tätigungsfedern 31 und 32 bzw. 31' und 32' (Fig. 2 oder 3)
bzw. der einen Betätigungsfeder 42 (Fig. 4) überwunden wer
den. Der Druckzapfen 25 bzw. die Druckhülse 25' überträgt näm
lich die schrauberseitig ausgeübte Axialkraft auch auf das be
wegliche Kupplungsteil 22, 22' der zweiten Kupplung 18, 18'
und die zugehörige Betätigungsfeder 32, 32'.
Da das axialbewegliche Kupplungsteil 20, 20' der ersten Kupp
lung 17, 17' (Fig. 2 oder 3) eine Drehbewegung gegenüber der
gegenüberliegenden Seite ausführt, an der sich die Betäti
gungsfeder 31, 31' abstützen kann, muß an einem Ende der Betä
tigungsfeder 31, 31' eine Drehlagerung vorgesehen sein. Bei
dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der
rechtsseitigen Abstützung der Betätigungsfeder 31 ein Drehla
ger 33 integriert, beim Ausführungsbeispiel 5' nach Fig. 3
ist ein entsprechendes Drehlager 33' in der Federabstützung
des linken Endes der Betätigungsfeder 31' eingebaut. Die Betä
tigungsfeder 32, 32' der zweiten Kupplung ist an beiden Enden
an stets synchron bewegten Teilen abgestützt, so daß das ge
schilderte Problem dort nicht auftritt. Bei der Abstützung der
einzigen Betätigungsfeder 42 im Ausführungsbeispiel nach Fig.
4 ist eine antriebsseitige Drehlagerung durch den hutförmigen
Federteller 44, der auf der Justierschraube 45 drehen kann,
ermöglicht.
Die Arbeitsweise des Kombiwerkzeug läuft bei der geschilderten
Ausgestaltung des darin enthaltenen Zwischengliedes 5, 5', 5"
folgendermaßen ab: Der Werker führt das Kombiwerkzeug in der
Grundanordnung nach Fig. 1 mit dem Handschrauber 1 in der
linken und dem Drehmomentenschlüssel 9 in der rechten Hand und
setz die vorne befindliche Schraubernuß an das Verschraubungs
gut 6 des Werkstückes an. Selbstverständlich läßt sich das in
Fig. 1 dargestellte Kombiwerkzeug bedarfsweise auch in spie
gelbildlicher Anordnung der Komponenten zusammenstellen, wie
es für Linkshänder zweckmäßig wäre. Ausgehend von dem in den
Fig. 2, 3 und 4 gezeigten, axial entlasten Schaltzustand
übt der Werker nun auf natürliche Weise axialen Druck auf das
Verschraubungsgut aus, wobei er ergonomisch sinnfällig zu
gleich auch den Schaltzustand der Kupplungen herbeiführt, in
welchem der Kraftfluß vom Antriebs- auf das Abtriebsglied ge
schaltet ist. Dieser Schaltzustand wird für den zunächst
durchzuführenden Arbeitsgang "Eindrehen des Verschraubungsgu
tes" benötigt. Sobald dieser Arbeitsgang beendet ist und die
Schraube bzw. Mutter vorläufig festsitzt, entlastet der Werker
auf natürliche Weise den Handschrauber, so daß die Betäti
gungsfedern den in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten
Schaltzustand selbsttätig herbeiführen. Dadurch wird der für
ein "Nachziehen der Verschraubung auf Soll-Anzugsmoment" er
forderliche Schaltzustand der Kupplungen herbeigeführt, bei
dem das Gehäuse 7, 7', 7" bzw. der Drehmomentenschlüssel 9 mit
dem Abtriebsglied verbunden ist. Die Umschaltvorgänge erfolgen
jeweils nur im Stillstand.
Der Vollständigkeit halber soll hier eine alternative Ausge
staltung der Zwischenglieder erwähnt werden, bei der die Betä
tigungsrichtung und die Betätigungsreihenfolge der beiden
Kupplungen gerade umgekehrt ist wie bisher beschrieben, was
durch eine modifizierte Konstruktion der Zwischenglieder und
eine andere Anordnung der Betätigungsfedern im Zwischenglied
ohne Schwierigkeit realisiert werden kann. Die Betätigungsfe
dern müßten so zwischen den axialbeweglichen und den festste
henden Teilen der Kupplungen angeordnet sein, daß im axial
entlasteten Zustand des Zwischengliedes sich die erste Kupp
lung im Schließzustand und die zweite Kupplung sich im Öff
nungszustand befindet.
Bei einem solcherart ausgebildeten Zwischenglied wären im
axial entlasteten Ausgangszustand die Umschaltkupplungen auf
axialen Durchtrieb von Handschrauber zur Schrauberwelle ge
schaltet. Dies hätte den gegenüber den zuvor beschriebenen
Ausführungsarten den Vorteil, daß das Verschraubungsgut beim
Eindrehen axial nicht belastet zu werden braucht. Je nach Härte
der Betätigungsfedern könnte aber gleichwohl ein leichter
Druck axial auf das Verschraubungsgut ausgeübt werden, ohne
das der erforderliche Schaltzustand sich ändern würde. Erst
wenn die Verschraubung mit einem vorläufigen Drehmoment ange
zogen und sie ohne weiteres axial belastbar ist, übt der Wer
ker einen Stärkeren Druck auf den Handschrauber und das Zwi
schenglied aus und führt dadurch den Schaltzustand der Kupp
lungen herbei, bei dem der Kraftfluß vom Gehäuse zum Abtriebs
glied geschaltet ist. Diese Auslegungsart der Zwischenglieder
erscheint vor allem bei kleineren Größen von Verschraubungsgut
vorteilhaft, die beim Ansetzen der Schrauben oder Muttern
axial nicht stark belastet werden dürfen.
Es soll nun noch auf Besonderheiten der einzelnen gezeichneten
Ausführungsbeispiele eingegangen werden: Bei dem in Fig. 2
dargestellten Zwischenglied 5 und bei dem Zwischenglied 5"
nach Fig. 4 sind die beiden Kupplungen 17 und 18; 17" und 18"
jeweils durch ein Paar von einander entsprechenden Klauenkrän
ze gebildet, die axial ineinander einrasten können. Mit Rück
sicht auf die begrenzte, im Schließsinne wirkende Kraft - bei
Kupplung 17, 17" die manuell aufgebrachte Axialkraft, bei
Kupplung 18, 18" die Federkraft - dürfen die Seitenflanken der
Klauen keine oder eine nur sehr geringe Neigung höchstens bis
zur Selbsthemmungsgrenze haben, so daß durch die Klauenflanken
und die Drehmomentbelastung keine Rückwirkung auf den Schalt
zustand der Kupplungen eintritt.
Die Betätigung der zweiten Kupplung 18 des Ausführungsbeispie
les nach Fig. 2 ist etwas komplizierter gestaltet als die Be
tätigung der dortigen ersten Kupplung 17, was daran liegt, daß
das axialbewegliche Teil 22 der zweiten Kupplung - vom An
triebsglied 10 aus gesehen - etwas ungünstig zugänglich ist.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführung ist das axialbewegli
che Teil 22 der zweiten Kupplung als Hülse 22a ausgebildet,
die außen auf einem Führungsrohr 26 des Abtriebsgliedes ver
schiebbar ist. In das Führungsrohr sind axial verlaufende
Langlöcher 27 eingearbeitet. Zwei kreuzweise angeordnete Mit
nahmezapfen 28 ragen quer durch die Hülse 22a des axialbeweg
lichen Teils 22, durch die Langlöcher 27 und durch das Füh
rungsrohr 26 hindurch, wobei an der Überkreuzungsstelle der
Mitnahmezapfen ein Mittenstück 34 angeordnet ist. Aufgrund der
die Hülse 22a und das Führungsrohr 26 an Langlöchern 27 durch
querenden Mitnahmezapfen ist die Hülse zwar axialbeweglich
aber verdrehfest außen auf dem Führungsrohr des Abtriebsglie
des geführt, gleichwohl ist die Hülse im Zentrum des Führungs
rohres über das Mittenstück axial zugänglich. Bei einer sol
chen Ausgestaltung kann eine mechanische Betätigungskraft im
Öffnungssinne - entgegen der Kraft der Betätigungsfeder 32 -
seitens des Antriebsgliedes 10 über den axial in das Führungs
rohr 26 hineinragenden Druckzapfen 25 ausgeübt werden, der
seinen Druck über das Mittenstück 34 und die Mitnahmezapfen
auf die Hülse 22a weitergibt.
Bekanntlich kann mit einem Hebel ein Drehmoment nur dann aus
geübt werden, wenn gleichzeitig an zwei beabstandeten Stellen
zwei einander entgegen gerichtete Kräfte einwirken, nämlich
eine Aktionskraft und eine Gegenkraft. Wenn der Hebel mehr
oder weniger frei beweglich ist, wie es beim Drehmomenten
schlüssel der Fall ist, so muß bei dessen Betätigung in der
Nähe des Drehzentrums die Gegenkraft aufgebracht werden. Nor
malerweise ist die Kette der drehmoment-übertragenden Teile
von der Abtriebswelle 2 des Handschraubers bis zum Verschrau
bungsgut relativ kurz. Ferner sind die auftretenden Soll-An
zugsmomente nicht extrem hoch. Unter diesen Voraussetzungen
kann der Drehmomentenschlüssel 9 beim Anziehen der Verschrau
bung auf Soll-Anzugsmoment mit dem Handschrauber gegengehalten
werden. Um in dieser Hinsicht günstige Voraussetzungen zu
schaffen, ist der außenseitig vom Gehäuse 7, 7', 7", 51 radial
abragende, normierte Steckzapfen 8 zum Aufstecken des Drehmo
mentschlüssels 9 axial am abtriebsseitigen Ende des Gehäuses
7, 7', 7", 51 angeordnet. Dadurch wird die Hauptlast beim Ge
genhalten auf die bereits vorläufig fixierte Verschraubungs
stelle des Werkstücks verlagert. U. U. kann es sogar vorteil
haft sein, den normierten Steckzapfen 8 gegenüber dem ab
triebsseitigen Ende des Gehäuses 7" axial in Richtung auf die
Verschraubungsstelle hin versetzt anzuordnen und ihn gegebe
nenfalls, d. h. wenn der Versatz größer als die axiale Stärke
des Stekzapfens 8 ist, mit dem Gehäuse über eine gehäuseinte
grierte Schale zu verbinden.
Es kann jedoch in einzelnen Anwendungsfällen vorkommen, daß
eine relativ lange Schrauberwelle, z. B. ein Verlängerungsstück
4 oder ein Drehgelenk, verwendet werden muß. Auch können im
Einzelfall sehr hohe Soll-Anzugsmomente vorgeschrieben sein.
In solchen Fällen kann der Drehmomentenschlüssel bei seiner
Betätigung u. U. nicht mehr betriebssicher mit dem Handschrau
ber gegengehalten werden können. Deshalb ist für solche Fälle
bei den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbei
spielen ein Handgriff 29 (Fig. 1) oder 29' (Fig. 2) vorgese
hen, der zum kraftvolleren und unmittelbaren Gegenhalten des
Drehmomentenschlüssels verwendet werden kann. In beiden Fällen
ist der Handgriff an einer Umfangsstelle angeordnet, die der
des Steckzapfens 8 etwa diametral gegenüberliegt. Ein kraft
volleres Gegenhalten an dem Handgriff 29, 29' setzt allerdings
voraus, daß der Werker beim Übergang zum Anziehen auf Soll-
Anzugsmoment mit der linken Hand vom Handschrauber 1 zum
Handgriff 29, 29' umgreifen muß.
Der Handgriff 29 (Fig. 1) ragt etwa geradlinig radial vom Ge
häuse des Zwischengliedes ab, was relativ viel Platz bean
sprucht. Um auch in etwas beengteren Umgebungsverhältnissen
mit einem Handgriff 29' gegenhalten zu können, ist der Hand
griff 29' (Fig. 2) über zwei am Gehäuse 7 angeschweißte Wan
gen 30 etwa parallel zum Gehäuse 7 ausgerichtet.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel des Zwi
schengliedes 5' ist die erste Kupplung 17' als Steckkupplung
mit einem Mehrkant-Steckzapfen 20' einerseits, nämlich an
triebsseitig und einer konzentrisch dazu angeordneten Mehr
kant-Stecköffnung 19' andererseits ausgebildet. Diese Steck
kupplung erfordert einen Verstellweg vom ersten Anschnäbeln
der Kupplungsteile bis zum vollständigen Einrasten, der der
Länge des Steckzapfens 20' entspricht. Die zweite Kupplung 18'
ist als Schiebemuffenkupplung mit einer Schiebemuffe 22b mit
einer axialen Länge Ls ausgebildet, die außenseitig mit einem
Keilwellenprofil und innenseitig mit einem Keilnabenprofil
versehen ist. Die Schiebemuffe greift in ein entsprechendes
Keilnabenprofil auf der Innenseite des Gehäuses 7' und in ein
Keilwellenprofil 39 auf dem Abtriebsglied 14' formschlüssig
ein, ist aber in diesen Keilprofilen axial verschiebbar. Beim
dargestellten Ausführungsbeispiel ist das gehäuseseitige
Keilnabenprofil axial etwa so lang (Ls) wie die Schiebemuffe
22b, wogegen das andere, nämlich das abtriebsseitige Keilwel
lenprofil 39 axial mindestens so lang (Lk) wie der Verschiebe
weg s der Schiebemuffe 22b zuzüglich deren axialer Länge Ls be
messen ist.
Die Schiebemuffe 22b wird vom axial verschiebbaren Antriebs
glied 10' über die Druckhülse 25' verschoben, und zwar wird
beim Ansetzen des Schraubers an das Verschraubungsgutes und
beim Andrücken der Schraubers das Antriebsglied entgegen der
Kraft der Betätigungsfedern 31' und 32' nach rechts verscho
ben, wobei der Gesamte Verschiebeweg s relativ zum Zwischen
glied zurückgelegt wird. Dabei wird die Schiebemuffenkupplung
18' geöffnet und anschließend die Steckkupplung 17' geschlos
sen. Das Zwischenglied ist nun für ein Durchtreiben von der
Antriebs- (10') zur Abtriebsseite vorbereitet. Nach axialer
Entlastung des Zwischengliedes 5' verschieben die Betätigungs
federn 31' und 32' die beiden Kupplungen 17' und 18' in Rich
tung 24, so daß sie in die in Fig. 3 dargestellte Schaltstel
lung einnehmen, bei der das Gehäuse 7' bzw. der Drehmomenten
schlüssel mit der Abtrieb 14' verdrehfest verbunden ist.
Bei den beiden in den Fig. 2 und 3 dargestellen Zwischen
gliedern 5 bzw. 5' sind die beiden Kupplungen 17 und 18 bzw.
17' und 18' baulich voneinander völlig getrennt. Sie werden im
übrigen von der Antriebsseite aus, d. h. durch eine Axialver
schiebung des Antriebsgliedes 10 bzw. 10' relativ zum Zwi
schenglied betätigt.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des Zwi
schengliedes 5" wurde die Abtriebsseite zur Kupplungsbetäti
gung herangezogen. Dieser Lösungsweg ist in sofern erfolgver
sprechend, als es das Abtriebsglied 14" ist, welches in beiden
Schaltzuständen mit einem der anderen Komponenten des Zwi
schengliedes, nämlich mit dem Antriebsglied 10" oder dem Ge
häuse 7" gekoppelt ist. Konsequenterweise läßt sich die erfor
derliche wechselweise Betätigung der beiden Kupplungen 17" und
18" wesentlich einfacher und baulich kleiner realisieren, als
bei den Ausführungsbeispielen mit antriebsseitiger Kupplungs
betätigung.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Zwischenglied 5" ist das Ab
triebsglied 14" axialbeweglich mit einem entsprechend ausge
bildeten Gleitlager 41 im Zwischenglied gelagert, wogegen das
Antriebsglied 10" mittels des axial unbeweglichen Kugellagers
35 axial feststehend im Gehäuse 7" gelagert ist. Die axialbe
weglichen Teile 20" und 22" beider Kupplungen 17" und 18" sind
mit dem Abtriebsglied 14" verbunden und zu einem dort angeord
neten einheitlichen Kupplungsflansch 43 vereinigt. Die Form
schlußelemente der beiden beweglichen Kupplungsteile sind auf
axial gegenüberliegenden Seiten des Kupplungsflansches 43 an
geordnet. Wie bereits weiter oben erwähnt, sind auch bei dem
in Fig. 4 dargestellten Zwischenglied die Formschlußelemente
der Kupplungsteile als Klauenkränze ausgebildet. Die am An
triebsglied 14" angebrachten Formschlußelemente des festste
henden Teils 19" der ersten Kupplung 17" und die am Gehäuse 7"
angebrachten Formschlußelemente des feststehenden Teils 21"
der zweiten Kupplung 18" sind in axialer Gegenüberstellung zu
den Formschlußelementen des Kupplungsflansches 43 bei gehöri
gem gegenseitigen Axialabstand angeordnet. Und zwar entspricht
der lichte Abstand der beiden zuletzt genannten, feststehenden
Formschlußelemente mindestens dem Über-alles-Maß der gegenü
berliegenden Formschlußelemente des Kupplungsflansches 43 zu
züglich eines gewissen axialen Spieles.
Das Antriebs- (10") und das Abtriebsglied 14" sind teleskopar
tig ineinander verschiebbar und so gegenseitig geführt. Im üb
rigen ist das Abtriebsglied im Gehäuse 7" in dem Gleitlager 42
axial geführt. Zwischen Antriebs- und Abtriebsglied ist eine
Betätigungsfeder 42 angeordnet, die die Formschlußelemente des
Kupplungsflansches 43 axial in den feststehenden Teil 21" der
zweiten Kupplung des Gehäuses spannt.
Aufgrund der abtriebsseitigen Betätigung der beiden Kupplungen
17" und 18" läßt sich die erwähnte platzsparende Bauweise der
baulich kompaktierten Umschaltkupplung mit einem Kupplungs
flansch 43, mit einem kurzen Schaltweg und einer mechanisch
einfachen Betätigung realisieren, was insgesamt zu einem kom
pakten und kurzen Zwischenglied 5" führt.
Es liegt in der Natur der Sache, daß bei einem serienmäßigen
Einsatz für jeden Verschraubungsvorgang ein bestimmter Werk
zeugsatz hergerichtet und bezüglich seiner Arbeitsparameter
wie Schlüsselweite, Länge und Art der Schrauberwelle, Ein
schraubmoment und Soll-Anzugsmoment, eingerichtet und justiert
wird. Ein weitere einzustellender Arbeitsparameter kann auch
die Vorspannkraft der Betätigungsfedern sein. Bei Überkopfar
beiten, wo die Einschraubrichtung der Schwerkraftrichtung ent
gegen gerichtet ist, wird die Vorspannkraft der Betätigungsfe
dern geringer eingestellt werden müssen, als bei horizontalem
Arbeiten. Umgekehrt wird man bei einer mit der Schwerkraf
trichtung zusammenfallenden Einschraubrichtung die Vorspann
kraft besonders hoch einstellen müssen. Dies hängt sicher auch
von der Größe und dem Gewicht des jeweils verwendeten Hand
schraubers ab.
Die Justage der Vorspannkraft der Betätigungsfedern kann be
reits durch gezielte Vorauswahl der Betätigungsfedern selber
und/oder durch Auswahl von entsprechenden Beilagscheiben an
den Federtellern erfolgen. Dieses Verfahren erlaubt jedoch nur
eine Klassierung der Vorspannkraft innerhalb relativ großer
Stufen. Auch ist eine Umrüstung auf andere Einsatzfälle nach
dieser Methode recht umständlich; das Zwischenglied müßte dazu
zerlegt werden. Zur feinfühligen und einfachen Justage der
Vorspannkraft der Betätigungsfeder 31' sind bei dem in Fig. 3
dargestellten Zwischenglied 5' mehrere, vorzugsweise drei von
außen zugängliche Justierschrauben 41 am Antriebsglied 10'
vorgesehen, die in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt ange
ordnet sind. Mit den Justierschrauben kann die Axialposition
des Drehlagers 33' der Federabstützung relativ zum Antriebs
glied eingestellt werden, womit unmittelbar die Federvorspan
nung beeinflußt wird. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Zwischen
glied 5" ist zentrisch am Antriebsglied 10" eine Justier
schraube 45 vorgesehen. Die Justierschrauben sind vorzugsweise
schwergängig verdrehbar, was z. B. durch einen integrierten
Kunststoffring bewirkt werden kann, so daß die eingestellte
Vorspannung sich nicht ungewollt dejustieren kann.
Die in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten und bisher be
schriebenen Zwischenglieder 5, 5', 5" funktionieren - wie ge
sagt - nach dem Umschaltprinzip. Nachfolgend soll noch auf ein
in Fig. 5 gezeigtes Zwischenglied 50 näher eingegangen wer
den, welches nach dem hier so genannten Freilaufprinzip arbei
tet. Dieses Zwischenglied ist sehr einfach und vor allem unter
Verwendung bereits handelsüblicher Komponenten aufgebaut.
Das Zwischenglied 50 nach Fig. 5, weist außenseitig ein ring
förmiges Gehäuse 51 auf, von dem außenseitig der bereits mehr
fach erwähnte, normierte Steckzapfen 8 abragt. In dem Gehäuse
51 ist ein Übertragungsglied 53 drehbar in einem Gleitlager 54
gelagert. Das Übertragungsglied ist am einen Ende (in Fig. 5
links) zumindest mittelbar - näheres dazu weiter unten - mit
einer normierten Mehrkant-Mitnahmeöffnung 55 und am anderen
Ende mit einem dazu passenden Mehrkant-Mitnahmezapfen 16 ver
sehen. Zwischen dem ringförmigen Gehäuse 51 und dem Übertra
gungsglied 53 ist eine in Anzugs-Drehrichtung des Verschrau
bungsgutes 6 sperrende Ratsche angeordnet, wobei in Fig. 5
lediglich die zugehörige Zahnreihe 52 gezeichnet ist. In dem
ringförmigen Gehäuse 51 ist ein elastisch vorgespannter Sperr
zahn schwenkbar gelagert, der sich tangential sperrend in die
Zahnlücken der Zahnreihe 52 hineinstellt. Anstelle einer form
schlüssig arbeitenden Ratsche ist auch ein kraftschlüssig und
geräuschfrei arbeitender Freilauf denkbar. Die Sperrichtung
ist so, daß bei stillstehendem Gehäuse 51 das Übertragungs
glied 53 in Einschraubdrehrichtung des Verschraubungsgutes
verdreht, die entgegengesetzte Drehrichtung jedoch gesperrt
ist.
Beim Arbeiten mit dem Zwischenglied 50 wird das Verschrau
bungsgut mit dem Handschrauber eingedreht und bis zu einem:
vorläufigen Moment angezogen, wobei sich das Übertragungsglied
53 in dem stillstehenden Gehäuse 51 in Einschraub-Drehrichtung
drehen kann. Nach Stillstand der Schrauberwelle und des Über
tragungsgliedes 53 kann der Werker unmittelbar anschließend
das Übertragungsglied mittels der nun greifenden Ratsche in
der selben Drehrichtung wie zuvor bis zum Erreichen des Soll-
Anzugsmomentes weiterdrehen. Es braucht nicht umgeschaltet
und/oder nichts verändert zu werden, weil die Tendenz der Re
lativdrehung beim Weiterdrehen des Übertragungsgliedes 53 mit
tels des Gehäuses 51 gegenüber der vorherigen Relativdrehung
gerade umgekehrt ist.
Es kommt beim serienmäßigen Montieren von Verschraubungen
trotz sorgfältiger Fertigung und ständiger Überprüfungen der
Gewinde hin und wieder vor, daß eine Schraube oder ein werk
stückseitiges Gewinde schadhaft ist und die Schraube nicht so
fort in das Gewinde hineingleitet. In einem solchen Fall muß
die angesetzte und teilweise eingedrehte Schraube herausge
schraubt und das Werkstück nachgearbeitet werden. Eine schad
hafte Schraube kann mit dem auf Linkslauf geschalteten Hand
schrauber herausgeschraubt werden, sofern auch die Ratsche in
dem Zwischenglied 50 in ihrer Sperrwirkung aufgehoben wurde,
was von der Ausstattung her meist möglich und üblich ist. Da
das Entsperren des gehäuseseitigen Freilaufes in der Hektik
jedoch leicht vergessen werden kann, besteht in einem solchen
Fall die Gefahr, daß das Gehäuse 51 mitsamt dem daran befind
lichen Drehmomentenschlüssel rasch in Drehung versetzt wird.
Der herumwirbelnde Drehmomentenschlüssel stellt eine Gefahr
für den Werker dar, der den Hebel an den Kopf oder an die Hand
geschlagen bekommen kann.
Um eine solche Gefährdung auszuschließen, ist ein Stück der
drehmoment-übertragenden Glieder, nämlich, das Teil, das die
schrauberseitige Mehrkant-Mitnahmeöffnung 55 trägt, mit dem
eigentlichen Übertragungsglied 53 drehbeweglich über ein Lager
56 verbunden, wobei - abgesehen von einem normalen Lagerspiel
- eine Axialbeweglichkeit der verbundenen Teile ausgeschlossen
ist. Und zwar ist der hintere, am Gehäuse 51 überstehende Teil
des Übertragungsgliedes 53 von einem weiteren Gehäuse 58 umge
ben, welches in das die schrauberseitige Mehrkant-Mitnahme
öffnung 55 tragende Teil übergeht. Die relative Drehbeweglich
keit von Übertragungsglied 53 und weiterem Gehäuse 58 in An
zugs-Drehrichtung des Verschraubungsgutes 6 ist durch eine
zwischen den genannten Teilen 53 und 58 angeordnete, weitere
Ratsche 57 oder Freilauf gesperrt, wobei auch hier lediglich
die zugehörige Zahnreihe 57 gezeichnet ist. Es handelt sich
also um die Hintereinanderanordnung zweier Ratschen oder Frei
läufe mit untereinander gleicher Sperr-Richtung. Durch die
vorgeschaltete weitere Ratsche wird ein Zurückdrehen des Über
tragungsgliedes 53 und damit ein Zurückdrehen des Drehmomen
tenschlüssels durch den Handschrauber verhindert. Ein Heraus
drehen einer angesetzten, schadhaften Schraube mit dem Hand
schrauber ist gleichwohl möglich, wenn beide Rätschen oder
Freiläufe in ihrer Sperr-Richtung umgeschaltet werden können.
In einem solchen Fall, wo beide Ratschen 52 und 57 in der
Sperrrichtung umgekehrt wurden, kann der Werker ohne Gefähr
dung ohne weiters eine angesetzte, schadhafte Schraube mit dem
Handschrauber herausschrauben. Zweckmäßigerweise sind die Be
tätigungseinrichtungen zur Umschaltung beider Ratschen oder
Freiläufe von "rechts-sperrend" zu "links-sperrend" und umge
kehrt derart zwangsweise miteinander gekoppelt, daß beide Rat
schen oder Freiläufe nur gemeinsam und untereinander gleich
sinnig umgeschaltet werden können. Unter dieser Voraussetzung
kann das Kombiwerkzeug auch zum Herausdrehen von Schrauben
verwendet werden, gleichwohl ist die oben geschilderte Gefähr
dung beim Herausdrehen einer schadhaften Schraube selbst bei
Unachtsamkeit zuverlässig gebannt.
Claims (16)
1. Motorisch angetriebener, bezüglich des abgegeben Drehmomen
tes voreinstellbarer Handschrauber mit einer Abtriebswelle und
einem am zugänglichen Ende der Abtriebswelle angebrachten,
normierten Mehrkant-Mitnahmezapfen oder einer normierten Mehr
kant-Mitnahmeöffnung zum verdrehfesten Aufstecken von drehmo
ment-übertragenden Teilen, die mit einer dazu passenden, nor
mierten Mehrkant-Mitnahmeöffnung oder Mehrkant-Mitnahmezapfen
versehen sind und mit denen eine Drehmomentverbindung des
Handschraubers mit dem zu verdrehenden Verschraubungsgut her
stellbar ist,
gekennzeichnet durch ein in die Drehmo
mentverbindung der Abtriebswelle zum Verschraubungsgut (6) hin
einfügbares Zwischenglied (5, 5', 5") mit folgenden Merkmalen:
- - das Zwischenglied (5, 5', 5") ist außenseitig mit einem Ge häuse (7, 7', 7") versehen, von dem außenseitig ein nor mierter Steckzapfen (8) zum biegesteifen Aufstecken eines Drehmomentschlüssels (9) radial abragt und in welchem Ge häuse (7, 7', 7") die nachfolgend erwähnten Teile unterge bracht sind:
- - ein der Abtriebswelle (2) des Handschraubers (1) zugekehrt liegendes, mit einem Mehrkantzapfen oder einer Mehrkantöff nung (13) versehenes Antriebsglied (10, 10', 10"), welches drehbar in dem Gehäuse (7, 7', 7") gelagert ist,
- - ein dem Verschraubungsgut (6) zugekehrt liegendes, eben falls mit einem Mehrkantzapfen (16) oder einer Mehrkantöff nung versehenes Abtriebsglied (14, 14', 14"), welches eben falls drehbar in dem Gehäuse (7, 7', 7") gelagert ist,
- - eine erste lösbare Kupplung (17, 17', 17") mit einem fest stehenden (19, 19', 19") und einem axial beweglichen Kupp lungsteil (20, 20', 20"), mit der das Antriebsglied (10, 10', 10") mit dem Abtriebsglied (14, 14', 14") des Zwi schengliedes (5, 5', 5") drehstarr verbindbar ist und
- - eine zweite lösbare Kupplung (18, 18', 18") ebenfalls mit einem feststehenden (21, 21', 21") und einem axial bewegli chen Kupplungsteil (22, 22', 22"), mit der das Gehäuse (7, 7', 7") des Zwischengliedes (5, 5', 5") mit dem Abtriebs glied (14, 14', 14") drehstarr verbindbar ist,
- - wobei die Schließ- und die Öffnungsstellung der ersten Kupplung (17, 17', 17") axial entgegengesetzt liegen zur Schließ- und Öffnungsstellung der zweiten Kupplung (18, 18', 18") und wobei die beweglichen Kupplungsteile (20, 20', 20"; 22, 22', 22") der ersten (17, 17', 17") und der zweiten Kupplung (18, 18', 18") miteinander mechanisch so gekoppelt sind (25, 25', 43), daß die beiden Kupplungen (17 und 18; 17' und 18'; 17" und 18") gemeinsam als Umschalt- oder Wechselkupplung fungieren.
2. Handschrauber nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
beide Kupplungen (17 und 18; 17' und 18'; 17" und 18") als
Formschlußkupplungen ausgebildet sind.
3. Handschrauber nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das bewegliche Teil (20, 22; 20', 22') jedes der beiden Kupp
lungen (17 und 18; 17' und 18') jeweils durch eine Betäti
gungsfeder (31, 32; 31', 32') in eine bestimmte Endstellung
gespannt ist, und zwar das bewegliche Teil (20, 20') der er
sten Kupplung (17, 17') in die Öffnungsstellung und das (22,
22') der zweiten Kupplung (18, 18') in die Schließstellung der
jeweiligen Kupplung.
4. Handschrauber nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Antriebsglied (10, 10') axialbeweglich im Gehäuse (7, 7')
des Zwischengliedes (5, 5') gelagert ist und beide Kupplungen
(17, 18; 17', 18') gemeinsam durch eine Axialbewegung des An
triebsglied (10, 10') in Richtung (23) auf das Verschraubungs
gut (6) zu entgegen der Kraft der Betätigungsfedern (31, 32;
31', 32') betätigbar sind.
5. Handschrauber nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch die Gemeinsamkeit fol
gender Merkmale:
- - das Abtriebsglied (14") ist axialbeweglich im Zwischenglied (5") gelagert,
- - die axialbeweglichen Teile (20", 22") beider Kupplungen (17", 18") sind mit dem Abtriebsglied (14") verbunden und zu einem dort angeordneten einheitlichen Kupplungsflansch (43) vereinigt,
- - die Formschlußelemente der beiden beweglichen Teile (20", 22") der Kupplungen (17", 18") sind auf axial gegenüberlie genden Seiten des Kupplungsflansches (43) angeordnet,
- - die am Antriebsglied (10") angebrachten Formschlußelemente des feststehenden Teils (19") der ersten Kupplung (17") und die am Gehäuse (7") angebrachten Formschlußelemente des feststehenden Teils (21") der zweiten Kupplung (18") sind in axialer Gegenüberstellung zu den Formschlußelementen des Kupplungsflansches (43) angeordnet,
- - zwischen Antriebs- (10") und Abtriebsglied (14") ist eine Betätigungsfeder (42) angeordnet, die die Formschlußelemen te des Kupplungsflansches (43) axial in den feststehenden Teil (19") der zweiten Kupplung (18") am Gehäuse (7") spannt.
6. Handschrauber nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
im axial entlasteten Zustand des Zwischengliedes (5, 5', 5")
die zweite Kupplung (18, 18', 18") im Schließzustand und die
erste Kupplung (17, 17') im Öffnungszustand ist und daß durch
axiale Belastung des Zwischengliedes (5, 5', 5") die zweite
Kupplung (18, 18', 18") in den Öffnungszustand und die erste
Kupplung (17, 17') in den Schließzustand überführbar ist und
in entgegengesetzter Richtung (24) umgekehrt.
7. Handschrauber nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
beide Kupplungen (17, 18; 17", 18") jeweils durch ein Paar von
einander entsprechender, axial ineinander einrastbarer Klauen
kränze gebildet sind.
8. Handschrauber nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Kupplung (17') als Steckkupplung mit einem Mehrkant-
Steckzapfen (20') einerseits und einer konzentrisch dazu ange
ordneten Mehrkant-Stecköffnung (19') andererseits und daß die
zweite Kupplung (18') als Schiebemuffenkupplung mit einer au
ßenseitig mit einem Keilwellenprofil und innenseitig mit einem
Keilnabenprofil versehenen Schiebemuffe (22b) ausgebildet ist,
die in ein entsprechendes Keilnabenprofil auf der Innenseite
des Gehäuses (7') und in ein Keilwellenprofil (39) auf dem Ab
triebsglied (14') axial verschiebbar eingreift, wobei eines
der zuletzt genannten Keilprofile axial etwa so lang (Ls) wie
die Schiebemuffe (22b) und das andere der zuletzt genannten
Keilprofile (39) axial mindestens so lang (Lk) wie der Ver
schiebeweg (s) der Schiebemuffe (22b) zuzüglich deren axialer
Länge (Ls) bemessen ist.
9. Handschrauber nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorspannkraft zumindest einer der Betätigungsfedern (31',
42) mittels von außen zugänglicher Justierschrauben (40, 45)
einstellbar ist.
10. Motorisch angetriebener, bezüglich des abgegeben Drehmo
mentes voreinstellbarer Handschrauber mit einer Abtriebswelle
und einem am zugänglichen Ende der Abtriebswelle angebrachten,
normierten Mehrkant-Mitnahmezapfen oder einer normierten Mehr
kant-Mitnahmeöffnung zum verdrehfesten Aufstecken von drehmo
ment-übertragenden Teilen, die mit einer dazu passenden, nor
mierten Mehrkant-Mitnahmeöffnung oder Mehrkant-Mitnahmezapfen
versehen sind und mit denen eine Drehmomentverbindung des
Handschraubers mit dem zu verdrehenden Verschraubungsgut her
stellbar ist,
gekennzeichnet durch ein in die Drehmo
mentverbindung der Abtriebswelle (2) zum Verschraubungsgut (6)
hin einfügbares Zwischenglied (50), welches außenseitig mit
einem Gehäuse (51) versehen ist, von dem außenseitig ein nor
mierter Steckzapfen (8) zum biegesteifen Aufstecken eines
Drehmomentschlüssels (9) zumindest mittelbar radial abragt und
in welchem Gehäuse (51) ein an den Enden jeweils mit einem
normierten Mehrkant-Mitnahmezapfen (16) bzw. einer Mehrkant-
Mitnahmeöffnung versehenen Übertragungsglied (53) drehbar ge
lagert (54) ist, wobei zwischen dem genannten Gehäuse (51) und
dem Übertragungsglied (53) eine in Anzugs-Drehrichtung des
Verschraubungsgut (6) sperrende Ratsche (52) oder ein Freilauf
angeordnet ist.
11. Handschrauber nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein die schrauberseitige Mehrkant-Mitnahmeöffnung (55) oder
den Mitnahmezapfen enthaltendes Teil (58) am Übertragungsglied
(53) drehbeweglich gelagert (56) ist, wobei die relative Dreh
beweglichkeit der genannten Teile (53 und 58) zueinander in
Anzugs-Drehrichtung des Verschraubungsgutes (6) durch eine
zwischen den genannten Teilen (53 und 58) angeordnete, weitere
Ratsche (57) oder Freilauf gesperrt ist.
12. Handschrauber nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
beide Ratschen (52 und 57) oder Freiläufe zwangsweise simultan
in ihrer Sperr-Richtung umschaltbar sind.
13. Handschrauber nach Anspruch 1 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
der außenseitig vom Gehäuse (7, 7', 7", 51) radial abragende,
normierte Steckzapfen (8) zum Aufstecken eines Drehmoment
schlüssels (9) axial am abtriebsseitigen Ende des Gehäuses (7,
7', 7", 51) angeordnet ist.
14. Handschrauber nach Anspruch 1 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
der außenseitig vom Zwischenglied (5") radial abragende, nor
mierte Steckzapfen (8) zum Aufstecken eines Drehmomentschlüs
sels (9) gegenüber dem abtriebsseitigen Ende des Gehäuses (7")
axial in Richtung Verschraubungsgut (6) versetzt angeordnet
ist.
15. Handschrauber nach Anspruch 1 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
auf der dem Steckzapfen (8) zum Aufstecken eines Drehmoment
schlüssels (9) etwa diametral gegenüberliegenden Umfangsseite
des Gehäuses (7) des Zwischengliedes (5) ein Handgriff (29,
29') zum Gegenhalten des aus Drehmomentenschlüssel (9) und
Zwischenglied (5) bestehenden Verbundes außenseitig am Gehäuse
(7) angebracht ist.
16. Handschrauber nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Handgriff (29') etwa parallel zum Gehäuse (7) ausgerichtet
ist.
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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