DE2110112B2

DE2110112B2 - DrehmomeHtbegrenzungs- und Trennkupplungseinrichtung an einem Schrauber

Info

Publication number: DE2110112B2
Application number: DE2110112A
Authority: DE
Inventors: Ronald Frederick London States
Original assignee: Desoutter Brothers Ltd
Current assignee: Air Compressors and Tools Ltd
Priority date: 1970-12-22
Filing date: 1971-03-03
Publication date: 1974-06-12
Also published as: FR2083137A5; GB1289056A; US3752278A; DE2110112A1; DE2110112C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentbegrenzungs- und Trennkupplungseinrichtung an einem Schrauber mit einer auf einer Welle angeordneten Drehmomentkupplung, die eine auf dieser Welle drehfeste und gegen den Widersland einer Kupplungsfeder längsverschiebbare Kupplungshälfte mit abgeschrägten Längsklauen sowie eine auf derselben Welle drehbare und an einer Längsschulter dieser Welle abgestützte Kupplungshälfte aufweist, deren den Längsklauen der längsverschiebbaren Kupplungshälfte angepaßten Klauen dieser Kupplungshälfte zugewandt sind, und diese Kupplungshälfte zugleich die Kupplungshälfte einer Trennkupplung ist.

Eine Drehmomentbegrenzungs- und Trennkupplungseinrichiung dieser Art ist durch die USA.-Patemschrift 2 728 252 bekanntgeworden. Bei dieser Kupplungsanordnung haben die Kupplungshälften der Drehmomentkupplung mit ihren Liingsklauenköpfen wäh-S rend des Auskupplungsvorgungs, wenn auch kurzzeitig, die gesamte Einschraubkraft aufzunehmen. Dies kann zu einem Verschleiß der Kluuenform in diesem Bereich und zu Veränderungen des eingestellten Drehmomentes führen. Es wird zwar durch das Überschnappen

ίο einer Blattfeder die Kupplung getrennt und ein laufendes Ratschen vermieden, was den Verschleiß -!och beträchtlich erhöhen würde. Aber beim Einkuppeln läßt sich wegen des nicht abgeschalteten Motors und der mit der Motorwelle umlaufenden längsverschiebbaren Kupplungshälfte ein Rntschen im Bereich der Längsklauenköpfe noch nicht ganz vermeiden, was die Verschleißgefahr noch erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehmomenibegrenzungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art

ao zu schaffen, bei der nach dem Beenden des Schraubvorganges nicht nur die Kupplungshälfte der Trennkupp lung am Wiedereingriff gehindert werden, sondern auch der Motor abzuschalten ist, bevor ein neuer Schraubvorgang ausgeführt werden kann.

»5 Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch, daß zur Trennkupplung eine weitere mit der Motorwelle oder dem die Schrauberklinge tragenden Abtriebsschaft verbundene Kupplungshälfte gehört, diese aus Kupplungshälften der Trennkupplung mit einer Au3en-

verzahnung versehen und miteinander durch eine mit einer Innenverzahnung versehenen Kupp'ungshülse beim Stillstand des Motors kuppelbar sind, und d.iß fei ner eine Mitnehmereinrichtung zwischen der Kupplungshülse und der längsverschiebbaren Kupplungshäifte vorgesehen ist zum selbsttätigen Auskuppeln der Trennkupplung durch Längsverschieben dieser Kupplungshälfte (kein Ausrücken der aus zwei Klauen bestehenden Drehmomentkupplung) beim Überschreiten eines vorbestimmten Drehmoments.

Bei einer Ausführungsform ist eine Abschalteinrichtung für den Schraubermotor vorgesehen, die mit der längsverschiebbaren Kupplungshälfte durch einen Mitnehmer verbunden ist, zum selbsttätigen Abschalten des Schraubermotors.

Die Abschalteinrichtung wird dadurch betätigt, daß die Steuerung des Ventils für die Luftversorgung über einen Mitnehmer und die Stäbe erfolgt. Das Ventil kann als Gegendruckventil ausgebildet sein.

Durch diesen erfinderischen Lösungsweg wird erreicht, daß das Cinkuppcin — nach dem Außereingriffbringen der Kupplungsteile, sobald ein vorbestimmtes Drehmoment überschritten ist — erst dann erfolgen kann, wenn der Antrieb ausgeschaltet ist und nicht, solange sich der Motor dreht. Damit wird das Aus- und Wiedereinkuppeln mit den bekannten nachteiligen Sperr- und Klemmwirkungen vermieden.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. I einen Längsschnitt der ersten Ausführungsform,

F i g. 2 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt mit der Drehmomentbegren/.ungseinrichtung und der Trennkupplung gemäß F i g. 1 (Antrieb unterbrochen),

F i g. 3 einen teilweisen Längsschnitt gemäß der /weiten Ausführungsforni und

F i g. 4 einen Querschnitt an der Linie 3-3 gemäß

Der pneumalisch gesteuerte, mit der Hund zu hulien-(Je Schrauber gemäß den Fig. 1 und 2 enihält einen Steuerveniilteil (, einen Motorteil 2, einen Reduktionsgetrieheieil 3, Kupplungsteil, insbesondere einen drehkniiiempfindiiehen Kupplungsteil 4 und einen Vorderteil '■'>.

Wenn das Werkzeug abgesetzt wird, bewegen sich durch den Druck die Stube!», 10 gegen das Ventil 11, so tliiO LÜc Luft vom Anschlußteil 12, über die freigegebene Bohrung 39, das Gegendruckventil 13 und den Luftrtihningskanal 40 zum Schraubermotor 14 in Teil 2 strömt·

Der Querschnitt gemäß Fig. 1 ist längsgeteilt, so daß Sie obere Hälfte die Position des Schraubers und der Orehmomentkupplung im Teil 4 in der Ruhestellung /eigt. während die untere Hälfte diese Elemente darvellt, während der Schrauber durch die Kupplung im Teii 4 angetrieben wird. F i g. 2 stellt die Kupplung 4 nac'i Unterbrechung des Antriebs dar, wenn ein vorbesiiir.^;-iter Drehkraftwert erreicht worden ist.

I JiL- drehkraftcmpfindliche Kupplung 4 enihält einen Ab-r.cbsschaft 18. der auf der Motorwell. 17 durch Nuter, Λ und zugeordnete Keile drehfest, aher längsversehicbbar befestigt ist. Die Längsverschiebiing erfolg! gen;,.Li F i g. I durch den Anpreßdruck der auf die Sch'.i:iberklinge8 ausgeübt wird. Diese Bewegung tvnü Jurch die Bewegung einer ersten, gegen die Drehkran unempfindlichen Kupplungshälfte 20 verursacht, von dem ein Teil als Halter für die Schrauberklinge 8 ausgestaltet ist und von dem ein Teil an seiner Peripherie dicht im Abstand angeordnete Außenverzahnung 21 enthuli. Die Spiralfeder 22 zwingt die Kupplungshälfte 20 in Richtung des Werkzeugs.

1 ι g. 2 zeigt zwei Positionen eines nicht gegen die Drehkraft empfindlichen Kupplungsteils. Die obere Hälfte der Zeichnung stellt die Position dar, wenn der drchkraftempfindliche Kupplungsteil versetzt ist. Die untere Hälfte der Zeichnung zeigt eine Position, wenn der drenkraftempfindliche Kupplungsteil wieder im Eingriff ist. aber als Folge des restlichen Beharrungsvermögens noch rotiert. Diese Rotation gestattet keine Vereinigung zwischen der Außenverzahnung 21 und der Kupplungshülse 36, weil die Stärke der Springfeder 38 so — also relativ gering — gewählt ist, daß das Kuppeln er..t beim restlosen Stillstand der rotierenden Teile möglich ist.

Eine zweite nicht drehkraftempfindliche Trennkupplung 23 ist zur freien Drehung durch die Kugeln 24 auf dem Abtriebsschaft £8 unterstützt und mit dicht im Abstand angeordneter Außenverzahnung 25 an ihrer Peripherie ausgestattet, die mit der Außenverzahniing 21 auf der Kupplungshälfte 20 fluchten. Die Trennkupplung 23 ist auch auf der Seite mit Klauen 25a mit geneigten Kraftaufnahmeflächen ausgestattet und bildet den Antriebsteil einer drehkraftempfindlichen Klauenkupplung der vorbeschriebenen Art. Die angetriebenen geneigten Klauen 25b der drehkraftempfindlichen Kupplung sind auf einer Kupplungshälfte 26 ausgebildet und auf dem Abtriebsschaft 18 für Längsbewegung durch die Nut 27 und gegen die Wirkung der Feder 28 verzahnt.

Die Kupplungshälftc 26 ist mit dem Widerlager 22;) durch einen Mitnehmer 22b verbunden, der durch in beiden Widerlagern 22« vorgesehene Bohrungen hindurchgeht und in Längsrichtung in Schlitzen frei beweglich ist, die in der Wandung des Abtriebsschaftes 18 vorgesehen sind. Folglich bewegen sich die KupplungshiilftL' 26 und das Widerlager 22a zusammen, wenn die Kupplungshälfte 26 sich unter der Wirkung der Drehkran bewegt; das Widerlager 22.) wird nach links bewegt und setzt die Stäbe 9 und 10 in einer zweiten Sm-

fe unter der Wirkung der drehkraftempfindlichen Kupplung in Bewegung.

Hin Ende des Abtriebsschuftes 18 ist mit einem Gewindeausgestattet, auf welchem der Widerlagerring 29 mit einem Kegelrad 30 montiert ist- 'n der Nähe des

ίο Widerlagerrings 29 befindet sich ein weiterer ringförmiger Teil 31, der längs über das Gewinde auf dem Abtriebsschaft 18 gleitbar ist, und der an einer Drehung durch einen einwärts gerichteten Zahn 32 gehindert wird, der in die Nut 27 eingreift. Der ringförmige Teil

31 ist mit einer Bohrung 33 versehen, in die ein Schlüssel mit einem Kegelrad eingesetzt werden kann, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist der in Eingriff mit dem Kegelrad 30 auf dem Widerlagerring 29 tritt und durch letzteren auf dem Abtriebsschaft 18 gedreht werden

ao kann /ur Einstellung des Drucks der Feder 28.

Zwischen der Feder 28 unH der ringartigen Kupplungshälfte 26 is' eine Gegenaruekunterlagsscheibe 34 eingefügt, die die Seite einer Rille bildet; in der Rille sind Kugeln 35 angeordnet, die ein drehbares Widerla-

ger zwischen der Springfeder 38 und der KupplungslUilse 36 bilden. Die hohle zylindrische dritte nicht drehkraftempfindliche Kupplungshülse 36 weist large Innenverzahnungen 37 auf, die ein Überbrücken zwischen den Verzahnungen auf den Kupplungshälften 20, 23 ge-

maß F i g. 1 in beiden Stellungen bilden. Die Springfeder 38. die relativ schwach und auf ihre auszuübende Funktion abgestimmt ist. wird erst dann wirksam, wenn ein Stillstand der Kupplung eingetreten ist; erst dann schiebt sie nämlich die Innenverzahnung Yi in Richtung zur Kupplungshälfte 20, d. h., erst dann können die Innenverzahnung 37 und die Außenverzahnung 21 ineinandergreifen.

Ein Werkzeug ohne Ventil 13 ist in den F i g. 3 und 4 dargestellt. Die Wirkung der drehkraftempfindlichen

Kupplung und der nicht drehkraftempfindlichen Kupplung sind ähnlich derjenigen in der Ausführungsform gemäß den F i g. 1 und 2. unterscheiden sich aber darin, daß die Kupplungen in entgegengesetzter Weise im Kreise verlaufen. Die Kupplungshalfte 20 ist der Antriebsteil der nicht drehkraftempfindlichen Kupplung und wird durch Keilnuten auf der Molorwelle 17 angetrieben. Die drehkraftempfindliche Kupplung ist für Längsbewegung in den Keilnuten 27 montiert und wird nach links in der Abbildung gezwungen, um mit der Kupplungshälfte 20 unter der Wirkung der Feder 28 in Eingriff zu treten. Wenn der Motor gestartet wird, tritt die Außenverzahniing 21 auf der Außenperipherie der Kupplungshälfte 20 in Eingriff mit der Innenverzahnung 37 der Kupplungshülse 36, d'e dadurch angctrieben wird und folglich die zweite Trennkupplung 23 mit Hilfe der Außenverzahnung 25 und mit Hilfe der drehkraftempfindlichen Klauen 25,i und 256 antreibt und die Kuppln.igshälfte 26 antreibt, die auf dem Abtriebsschaft 18 über die Kugeln in den Keilnuten derselben verkeilt ist. Auf diese Weise wird die Schrauberklinge 8 angetrieben. Wenn die Drehkraft bis zum vorbestimmten Wert zunimmt, bewegt sich die Kupplungshälfte 26 von der Trennkupplung 23 weg; die Innenverzahnung 37 trennt sich dann von der Außenverzahnung 21. Diese können nicht vereinigt werden, während sich der Motor und die Motorwelle 17 drehen. Wenn der Druck auf den Schrauber nachläßt, wird die Kupplungshülse 36 unter der Wirkung der Feder 22 von der Kupplungs-

hiilflc 20 zurückgezogen und nimmt die Position gemäß F i g. 3 ein. Beim Loslassen des Druckknopfs auf dem Werkzeug stoppt der Motor und die Kuppiungsteile sind dann bereit zum erneuten Eingreifen für den nächsten Arbeitsgang durch Druck auf den Schrauber.

Die F i g. I und 3 unterscheiden sich im wesentlichen dadurch, daß die F i g. 3 ohne das Ventil 13 und die Abstelleinrichtung 22.1.9. 10 und Il arbeitet. Daher sitzt hier die Kupplungshälflc 20 auch unmittelbar auf der Molorwcllc 17. so daß der Abtriebsschaft 18 unmittelbar die .Schrauberklinge 8 (uhnc eine Aufnahme für die Schrauberklingc 8) trägt. Diese Konstruktion ist damit einfacher als die der Fig. I.

Der Schnitt gemäß Fig.4 zeigt die Ausgestaltung der geneigten Klauen der drchkraftcmpfindlichen Kupplting, wobei beide Kuppiungsteile Klauen der gleichen Form haben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehmomenibegrenzungs- und Trennkupplungseinriehtung an einem Schrauber mit einer auf einer Welle angeordneten Drehmomenlkupplung, die eine auf dieser Welle drehfeste und gegen den Widerstand einer Kupplungsfeder längsverschiebbare Kupplungshälfte mit abgeschrägten Längsklauen sowie eine auf derselben Welle drehbare und an einer Längsschulter dieser Welle abgestutzte Kupplungshälfte aufweist, deren den Längsklauen der längsverschiebbaren Kupplungshälfte angepaßten Klauen dieser Kupplungshälfte zugewandt sind, und diese Kupplungshälfte zugleich die Kupplungshälfte einer Trennkup'plung ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trennkupplung (20, 23) eine weitere mit der Motorwelle (17) oder dem die Schrauberklinge (8) tragenden Abtriebsschaft (18) verbundene Kupplungshälfte (20) gehört, diese aus den Kupplupgshälften (23, 20) bestehende Trennkupplung mit oner Außenverzahnung (25, 21) versehen und miteinander durch eine mit einer Innenverzahnung (37) versehenen Kupplungshülsc (36) beim Stillstand des Motors kuppelbar sind und daß ferner eine Mitnehmereinrichtung (34, 35) zwischen der Kiipplungshülse (36) und der längsverschiebbaren Kupplungshälfte (26) vorgesehen ist zum selbsttätigen Auskuppeln der Trennkupplung durch Längsverschieben dieser Kupplungshälfte (kein Ausrücken der aus den beiden Klauen 25a, 256 bestehenden Dr^ahmomentkupp!ung) beim Überschreiten eines vorbestimmten Drehmomentes.

2. Drehmomentbegrerzungs- und Trennkupplungseinrichtung nach Anspruch ', gekennzeichnet durch eine Abschalteinrichtung (Z2a, 9, 10 und 11) für den Schraubermotor (14), die mit der längsverschiebbaren Kupplungshälfte (26) durch einen Mitnehmer (22b) verbunden ist, und zwar zum selbsttätigen Abschalten des Schraubermotors (14).

3. Drehmomentbegrenzungs- und Trennkupplungseinrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Ventils (13) für die Luftversorgung über einen Mitnehmer (22b) und die Stäbe (9, 10) erfolgt.

4. Drehmomentbegrenzungs- und Trennkupplungseinrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (13) als Gegendruckventil ausgebildet ist.