DE2522446B2

DE2522446B2 - Sicherungsrutschkupplung für Handbohrmaschine

Info

Publication number: DE2522446B2
Application number: DE19752522446
Authority: DE
Inventors: Hans Grieshaber; Wolfgang Heck
Original assignee: Kress-Elektrik & Co Elektromotorenfabrik 7457 Bisingen GmbH
Current assignee: Kress-Elektrik & Co Elektromotorenfabrik 7457 Bisingen GmbH
Priority date: 1975-05-21
Filing date: 1975-05-21
Publication date: 1979-02-15
Also published as: DE2522446A1; DE2522446C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsrutschkupplung zur Begrenzung des maximalen Drehmoments an der Spindel einer elektrischen Handbohrmaschine, insbesondere Schlagbohrmaschine, mit zwei federnd gegeneinander gepreßten, bei Überschreiten des maximalen Drehmoments gegeneinander verdrehbaren verzahnten Rastenscheiben.

Aus der US-PS 31 35 137 ist bereits eine derartige Sicherheitsrutschkupplung bekannt, bei der an einer besonderen Zwischenwand des Maschinengehäuses eine Platte mit zwei federnden Klinken fest eingebaut ist, wobei eine mit der Vorgelegewelle verbundene Zahnscheibe an den Klinken eingreift. Durch das federnde Gegeneinanderpressen greifen die Klinken so lange fest in die Verzahnung der Zahnscheibe ein, bis das maximale Drehmoment an der Spindel der Maschine überschritten wird.

In diesem Moment überspringen die Klinken die Zähne der Zahnscheibe und es entsteht gleichzeitig ein ratterndes Geräusch, welches der Bedienungsperson akustisch anzeigt, daß das maximale Drehmoment überschritten ist. Sobald das Drehmoment wieder auf einen niedrigeren Wert gebracht ist, kann die Bohrmaschine weiterlaufen. Die bekannte Rutschkupplung beansprucht ein erhebliches Einbauvolumen im vorderen Teil des Maschinengehäuses und bedingt damit verhältnismäßig große Maschinenabmessungen. Ein nachträglicher Einbau dieser Rutschkupplung ist praktisch nicht möglich. Auch eine Auswechselung der Kupplungsteile bei Verschleiß derselben trifft auf große Schwierigkeiten.

Durch die Erfindung soll der Einbau einer Sicherheitsrutschkupplung in eine Handbohrmaschine in einfacher und platzsparender Weise, ggfs. auch nachträglich, ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rastenscheiben in an sich bekannter Weise stirnseitig verzahnt gegeneinander anliegen und die Kupplung im Zahnradblock auf der Bohrspindel der Bohrmaschine angeordnet ist.

Durch das Heranziehen der auf der Bohrspindel angeordneten Teile des Zahnradblocks zur Ausbildung der Rutschkupplung ist es möglich, eine Rastenscheibe unmittelbar an einem der Zahnräder auszubilden, während die Gegenrastenscheibe an der': Bohrspindel befestigt ist Dieser ganze Teil des Zahnradblocks kann als eine Art Schiebeblock zusammengefaßt werden, der mit Ausnahme der festgelegten Gegenrastenscheibe auf der Bohrspindel axial verschiebbar gelagert ist Zu diesem Zweck ist mindestens ein axial und in Drehrichtung bezüglich der Bohrspindel lose gelagertes Zahnrad erforderlich, das die eine Rastenscheibe trägt Bei einer nachträglichen Ausrüstung einer Bohrmaschine mit der Sicherheitsrutschkupplung muß lediglich dieses lose gelagerte Zahnrad bzw. der im allgemeinen aus zwei Zahnrädern bestehende Schiebeblock von der Bohrspindel abgezogen und ein mit einer Rastenscheibe versehenes Zahnrad bzw. ein mit derselben versehener Schiebeblock muß auf die Bohrspindel aufgeschoben werden. Zusätzlich ist dann lediglich eine Gegenrastenscheibe an der Bohrspindel festzulegen. Somit gestaltet sich nicht nur der erstmalige Einbau, sondern auch eine nachträgliche Ausrüstung bzw. Auswechslung der Sicherheitsrutschkupplung im Fall einer Abnützung denkbar einfach. Es müssen keinerlei Teile der Maschine und insbesondere des Getriebes umgebaut oder abgeändert werden. Lediglich der ohnehin vorhandene, auf der Bohrspindel gelagerte Teil des Zahnradblocks ist mit einer Rastenscheibe versehen und eine Gegenrastenscheibe ist an der Bohrspindel festzulegen. Die Sicherheitsrutschkupplung ergibt somit keinerlei zusätzliches Einbauvolumen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der geschlossen einzubauende oder auszuwechselnde Schiebeblock insgesamt auf einer Mitnehmerhülse befestigt sein, die mittels eines Vielkeilprofils auf der Bohrspindel axial verschiebbar gelagert ist. In diesem Falle wird die Gegenrastenscheibe an der Mitnehmerhülse und nicht an der Bohrspindel selbst befestigt. Bei dieser Ausführungsform gestaltet sich Einbau und Auswechslung des gesamten auf der Mitnehmerhülse sitzenden Blocks noch einfacher, da zusätzlich auch noch die die Rastenscheiben belastenden Federn, vorzugsweise Tellerfedern, an der Mitnehmerhülse abgestützt werden können. Somit ist der gesamte einzubauende oder auszuwechselnde Teil in einen geschlossenen Block zusammengefaßt, der lediglich auf die Bohrspindel aufgeschoben werden muß. Bei Abnutzung der Rutschkupplung muß dann lediglich dieser ganze Block herausgenommen und durch einen neuen Block ersetzt werden.

Eine Sicherheitsrutschkupplung mit stirnseitig federnd gegeneinandergepreßten verzahnten Rastenscheiben ist zwar bereits aus der US-PS 27 64 416 bekannt. Dort ist jedoch die Sicherheitsrutschkupplung in jeden einzelnen, in die Maschine einsetzbaren Werkzeughalter gesondert eingebaut. Der Einbau dieser bekannten Kupplung in das Gehäuse einer Handbohrmaschine wäre nur mit großem Aufwand und keinesfalls nachträglich möglich. Insbesondere ist es nicht möglich, die bekannte Kupplung in einfacher Weise zu warten oder auszuwechseln. Auch gibt die Vorveröffentlichung keine Anregung dahingehend, die Kupplungsteile im Zahnradblock unmittelbar auf der Bohrspindel einer Bohrmaschine anzuordnen, so daß diese vorbekannte Ausführungsform für die Lösung der Erfindungsaufgabe nicht herangezogen werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt noch den

weiteren Vorteil, daß bei symmetrischer Ausbildung der Zahnform der beiden Rastenscheiben die gleichen Rastenscheiben für Links- und Rechtslauf der Maschine eingesetzt werden können. Der Verschleiß ist dadurch besonders gering zu machen, daß die Rastenscheiben aus gehärtetem Einsatzstahl bestehen. Sie sind in diesem Fall besonders einfach herzustellen und können anschließend gehärtet werden. Diese sehr verschleißfesten Rastenscheiben weisen sodann eine größere Lebensdauer auf als die übrigen Getriebeteile der Bohrmaschine, da die Rutschkupplung mit Sicherheit eine geringere Gesamtbetriebszeit hat als die anderen Getriebeteile.

Wenn es sich um eine zwischen zwei Gängen umschaltbare Bohrmaschine handelt, kann das erwähnte Zahnradblock auch ein in sich starres Doppelzahnrad sein, das in jeder Schaltstellung jeweils mit einem Zahnkranz in das entsprechende Zahnrad der Vorgelegewelle eingreift Für diesen Fall ist die zuletzt genannte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besonders geeignet, da die Mitnehmerhülse infolge ihrer Verkeilung mit der Bohrspindel auf dieser axial verschiebbar ist und somit jederzeit eine axiale Umschaltung des Doppelzahnrads bei voller Aufrechterhaltung des Anpreßdrucks der Sicherheitsrutschkupplung gestattet.

Anhand der Figuren wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt durch den Getriebeteil einer erfindungsgemäß ausgestatteten Schlagbohrmaschine;

F i g. 2 einen Schnitt gemäß der Linie H-Il in F i g. 1; jo und

Fig.3 einen Axialschnitt durch den die in Fig.2 gezeigte Rastenscheibe der Rutschkupplung tragenden Teil.

Im Gehäuse 10 der dargestellten Bohrmaschine ist ein J5 Elektromotor 12 mit Antriebsritzel 14 angeordnet. Das Antriebsritzel 14 treibt über ein Zahnrad 16 eine Vorgelegewelle 18 an, auf der zwei Zahnräder 20 und 22 befestigt sind. Mittels eines Umschaltschiebers 24, dessen Form und Wirkungsweise hier nicht näher erläutert werden müssen, da sie keinen unmittelbaren Bezug zu der vorliegenden Erfindung haben, kann wahlweise ein konzentrisch zur Bohrspindel 26 angeordnetes Zahnrad 28 mit dem Zahnrad 22 oder ein auf einem axialen Ansatz 32 des Zahnrads 28 aufgepreßtes 4 > Zahnrad 30 mit dem Zahnrad 20 in Eingriff gebracht werden. Dies entspricht den beiden möglichen Schaltstellungen der Bohrmaschine. Die Bohrspindel 26 mit den Zahnrädern 28 und 30 stellen den sogenannten Zahnradblock der Bohrmaschine dar. In diesem w Zahnradblock ist die erfindungsgemäße Sicherheitsrutschkupplung angeordnet.

Die Bohrspindel 26 weist ein axiales Vielkeilprofil 34 auf, in welches ein entsprechendes axiales Vielkeilprofil an der Innenseite einer die Bohrspindel umfassenden τ> Mitnehmerhülse 36 eingreift. Die Mitnehmerhülse 36 ist dadurch in Drehrichtung fest, jedoch axial verschiebbar auf der Bohrspindel gelagert. Auf der Mitnehmerhülse 36 ist das Zahnrad 28 mit seinem axialen Ansatz 32 und dem aufgepreßten Zahnrad 30 in axialer Richtung t><> verschiebbar und drehbar gelagert An der motorseitigen Stirnfläche des Zahnrades 28 bzw. von dessen Ansatz 32 ist eine verzahnte Rastenscheibe 38 aus gehärtetem Einsatzstahl vorgesehen, deren Zähne formschlüssig an den Zähnen einer an der entgegengesetzten Stirnfläche eines Rings 40 vorgesehenen verzahnten Rastenscheibe 42 eingreifen. Der Ring 40 äst auf die Mitnehmerhülse 36 aufgepreßt und zusätzlich durch einen Sicherungsring 44 gegen axiale Verschiebung gesichert da in axialer Richtung bei Bohrmaschinen, insbesondere bei Schlagbohrmaschinen, größere Kräfte auftreten als in Drehrichtung.

Zwischen einem Bund 46 der Mitnehmerhülse 36 und der bohrwerkzeugseitigen Stirnfläche bzw. einer Einsenkung in diese Stirnfläche des Zahnrads 28 sind Tellferfedern 48 eingespannt Durch die Vorspannkraft der Tellerfedern 48 werden die beiden Rastenscheiben 38 und 42 gegeneinander gedrückt

Übersteigt das an der Bohrspindel 34 auftretende Drehmoment das durch die Vorspannung der Tellferfedern 48 und den Reibungswert der verzahnten Rastenscheiben 38, 42 eingestellte maximale Drehmoment, so überspringen die Zähne der am Zahnrad 28 sitzenden Rastenscheiben 38 die Zähne der am Ring 40 sitzenden Rastenscheibe 42, wodurch die .formschlüssige Verbindung von den Zahnrädern 28 und 32 über den Ring 40 mit der Bohrspindel 26 aufgehoben wird. Die Bohrspindel 26 bleibt stehen, während Motor und Getriebe weiterlaufen, bis die Bohrspindel von der Bedienungsperson entlastet wird. Durch das Überrasten oder Überspringen der beiden Verzahnungen entsteht ein ratterndes Geräusch, wodurch die Bedienungsperson akustisch darauf aufmerksam gemacht und zum Abschalten der Maschine veranlaßt wird, daß eine Überlastung oder ein Verklemmen des Bohrwerkzeugs bzw. von der Bohrmaschine angetriebenen Zusatzgerätes vorliegt.

Da somit an der erfindungsgemäßen Rutschkupplung keine überhöhten Temperaturen auftreten, bleibt auch der normalerweise auf den Verzahnungen befindliche Fettfilm erhalten. Der Verschleiß der Rastenscheiben ist minimal, so daß eine gleichbleibende Funktionsfähigkeit der Rutschkupplung gewährleistet ist. Infolge der Ausnutzung des flachen Abschnitts der Federkennlinie der Tellerfedern 48 ist die Vorspannkraft auch heim Überrasten oder Überspringen der Verzahnungen gleichbleibend groß und somit ist auch das eingestellte maximale Drehmoment der Rutschkupplung gleichbleibend. Da zur Mitnahme der Rutschkupplung das ohnehin vorhandene Vielkeilprofil der Bohrspindel ausgenützt wird, entfallen zusätzliche Einrichtungen, die sonst zur Mitnahme erforderlich wären.

Die Verzahnungen der Rastenscheiben sind bei der dargestellten Ausführungsform so geformt, daß sie sowohl bei Links- wie Rechtslauf der Bohrmaschine eingesetzt werden können. Für diese beiden Fälle müssen also keine unterschiedlichen Rastenscheiben und übrigen Teile der Rutschkupplung eingesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherheitsrutschkupplung zur Begrenzung des maximalen Drehmoments an der Spindel einer elektrischen Handbohrmaschine, insbesondere Schlagbohrmaschine, mit zwei federnd gegeneinander gepreßten, bei Oberschreiten des maximalen Drehmoments gegeneinander verdrehbaren verzahnten Rastenscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastenscheiben (38, 42) in an sich bekannter Weise stirnseitig verzahnt gegeneinander anliegen und die Kupplung im Zahnradblock (28,30) auf der Bohrspindel (26) der Bohrmaschine angeordnet ist

2. Sicherheitsrutschkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Zahnrad (28) des Zahnradblocks axial verschiebbar und drehbar auf einer Mitnehmerhülse (36) geführt ist, welche an ihrer Innenseite ein axiales Vielkeilprofil aufweist, das in ein äußeres axiales Vielkeilprofil (34) der Bohrspindel (26) eingreift, wobei das Zahnrad (28) an einer Stirnfläche die eine Rastenscheibe (38) trägt und die andere Rastenscheibe (42) an der Mitnehmerhülse (36) befestigt ist.

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