DE3209395A1

DE3209395A1 - Abschaltschrauber mit einer laengsverschiebbaren schrauberspindel

Info

Publication number: DE3209395A1
Application number: DE19823209395
Authority: DE
Inventors: Erich 7022 Leinfelden-Echterdingen Borst; Brigitte 7035 Waldenbuch Hertell; Fritz Dipl.-Ing. Schädlich (FH), 7022 Leinfelden-Echterdingen; Heinz 7000 Stuttgart Walz; Steffen Ing.(grad.) 7405 Dettenhausen Wünsch; Günter Ing.(grad.) 7022 Leinfelden-Echterdingen Zilly
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-03-15
Filing date: 1982-03-15
Publication date: 1983-09-22
Also published as: US4458565A; EP0088926A3; EP0088926A2; JPS58165969A

Description

R. 1 / δ « δ

1.2.1982 Br/Le

ROBHRT BOSCH GMBH, 7000 SiTUTTGART 1

Abschaltschrauber mit einer längsverschiebbaren Schrauberspindel

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Abschaltschrauber nach
der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein solcher Abschaltschrauber bekannt geworden aus der DE-PS 1 678 656, bei dem jedoch der Anwendungsbereich bei ca. 25 Nm Rückdrehmoment für einen einhändigen Schrauberbetrieb endet. Für das Schrauben mit höheren zu übertragenden Drehmomenten werden Schlagschrauber eingesetzt, die ein hohes Arbeitsgeräusch haben. Die zur Übertragung höherer Drehmomente ebenfalls geeigneten, bekannten Winkelschrauber
sind nicht geeignet, für die bewährte Kombination von
Trennkupplung und. Drehmomentüberrastkupplung, weil es
mit ihnen nicht möglich ist, die Trennkupplung einfach
beim Ansetzen des Sehraubers über eine Längsbewegung der Schrauberspindel zu schalten.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Abschaltschrauber mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, die bewährte Kombination einer Trennkupplung mit einer längsbeweglichen Schrauberspindel und einer Drehmomentüberrastkupplung zum Abschalten der Antriebsverbindung vom Schraubermotor zur Schrauberspindel auch für Winkelschrauber einsetzbar zu machen und damit den Einsatz geräuscharmer Abschaltschrauber auch bei der erforderlichen Übertragung größerer Schraubmomente zu ermöglichen. Durch die längsbewegliche Kupplung zwischen der Schrauberspindel und einem Winkelkopf, sowie das Koppeln der Schrauberspindel mit einer gesonderten Handhabe zum Einrücken der Trennkupplung, ist die bewährte Kombination "Trennkupplung durch längsbewegliche Schrauberspindel - Drehmomentüberrastkupplung" auch bei Winkelschrauber einsetzbar.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Abschaltschraubers möglich. Besonders vorteilhaft ist die erzwungene Reihenfolge:

1. Einschalten des Schraubermotors,

2. Einrücken der Trennkupplung bzw.

1. Ausrücken der Trennkupplung,

2. Abschalten des Schraubermotors,

durch die Kombination der Schalthandhabe zum Einschalten des Schraubermotors und der Handhabe zum Ein- und Ausrücken

der Trennkupplung. Zugleich ist durch diese Kombination auch bei diesem Abschaltwinkelschrauber eine einhändige Bedienung möglich.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Ansicht eines Abschaltwinkelschraubers nach einem ersten Ausführungsbeispiel, teilweise geschnitten,

Figur 2 eine Ansicht eines Abschaltwinkelschraubers nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, geschnitten,

Figur 3 eine Teilansicht eines Winkelabschaltschraubers nach einem dritten Ausführungsbeispiel, geschnitten und

Figur k einen Schnitt A-A zu Figur 3· Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein Motorgehäuse 1, ein Getriebegehäuse 2, ein Winkelkopfgehäuse 3 und ein Handgriffgehäuse H₃ sind zu einem Gesamtgehäuse für einen Abschaltwinkelschrauber verbunden. Das Motorgehäuse 1 nimmt einen Elektromotor 5 auf. Die hier nicht näher dargestellte Motorwelle treibt eine Vorgelegewelle 6 an, die in einem Lagerschild 7 im Getriebe-

gehäuse 2 gelagert ist. Das Ende der Vorgelegewelle 6 ist als Ritzel 8 geformt. Dieses Ritzel 8 greift in ein Zahnrad 9 ein. Das Zahnrad 9 wird getragen von einer Schaltwelle 10, die parallel zur Vorgelegewelle 6 ebenfalls im Lagerschild 7 gelagert ist. Dabei ist das Zahnrad 9 auf der Schaltwelle 10 sowohl drehbar als auch verschiebbar gehalten. Eine handgriffseitig neben dem Zahnrad 9 auf die Schaltwelle 10 aufgeschobene Schraubenfeder 11 sucht das Zahnrad 9 stets zum Winkelkopfgehäuse 3 hin zu bewegen. Diese Bewegung wird begrenzt durch einen Sprengring 12 in einer entsprechenden Nut in der Schaltwelle 10. Das Getriebegehäuse 2 bildet ein Lager 13 für eine Gewindehülse 14. Die Gewindehülse λ\ wiederum nimmt eine Schrauberspindel 15 auf. Die Schrauberspindel 15 fluchtet mit der'Schaltwelle 10. Das werkstückseitige Ende der Schaltwelle 10 greift in eine Bohrung 16 im ihr zugewendeten Ende der Schrauberspindel 15 ein. Am Grund der Bohrung 16 liegt eine Kugel 17 unter der Wirkung einer Schraubenfeder 18 an. Diese Schraubenfeder 18 ist geführt in einer Bohrung 19 in der Schaltwelle 10. Sie stützt sich ab gegen eine weitere Kugel 20, der ein Anschlagstift 21 am inneren Ende der Bohrung 19 zugeordnet ist. Eine Radialbohrung

22 führt vom Mantel der Schaltwelle 10 zum inneren Ende der Bohrung 19 und nimmt eine kleinere Kugel 23 auf. Die Kugel 20 sucht die auf sie gestützte kleinere 'Kugel

23 unter der Wirkung der Schraubenfeder 18 stets nach außen zu drücken bzw. dort zu halten. Der Anschlagstift 21 verhindert während der Montage, daß die kleinere Kugel 23 in die Bohrung 19 fällt.

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Die verkstückseitige Stirnfläche des Zahnrads 9 besitzt eine Freidrehung 2k, die die Lagerbohrung des Zahnrades 9 erweitert. Aus dieser Stirnfläche ragen auch Kupplungszähne 25 hervor. Die Kupplungszahne 25 sind Kupplungszähnen*2β gegenüber gestellt, die eine Kupplungshülse 27 hat. Die Kupplungshülse 27 übergreift einen Bund der Gewindehülse Ik und ist mit dieser durch ein Gewinde 28 verschraubt. Die Kupplungshülse 27 übergreift auch das handseitige Ende der Schrauber spindel 15» die dort einen Bund 29 bildet. Der Bund 29 hat stirnseitig Zähne 30 einer Drehmomentüberrastkupplung 31. Ein topfförmig gestalteter Boden der Kupplungshülse 27 hat radiale Aufnahmebohrungen für Zylinderrollen 33. An diesen Zylinderrollen 33 liegen die Stirnflächen der Zähne 30 unter der Wirkung einer Schraubenfeder 3k an. Die Schraubenfeder 3k findet ihr Widerlager an einem Stützring 35» der an der Gewindehülse Ik anliegt. Seine Anlagefläche ist außen abgeschrägt. Der so gebildete Konus 36 drückt eine Kugel in eine Längsnut 38 in der Kupplungshülse 27· Ein Loch 39 in der Wand der Kupplungshülse 27 ist einem Festbolzen ^O zugeordnet. Der Feststellbolzen ^O ist in einer Radialbohrung im Getriebegehäuse 2 geführt. Sowohl die Gewindehülse Ik als auch die Schrauberspindel 15 ragen aus dem Getriebegehäuse 2 in das Winkelkopfgehäuse 3 hinein. Das Ende der Gewindehülse 1k hat Zähne kl. Das Getriebegehäuse 2 und das Winkelkopfgehäuse 3 sind mittels einer Gewindehülse k2 und eines Sprengrings ^3 verbunden. Zähne kk an der Stirnfläche des Winkelkopfgehäuses 3» die dem Getriebegehäuse 2 zugewendet ist, und ein Stift k5. im Getriebegehäuse 2 sind

Arretiermittel. Mit ihrer Hilfe kann das Winkelkopfgehäuse 3 zum Getriebegehäuse 2 in verschiedenen Drehstellungen um die Längsachse des Abschaltwinkelschraubers arretiert werden. Das werkstückseitige Ende der Schrauberspindel 15 bildet einen Teil einer längsbeweglichen Kupplung U6. Das Gegenstück hierzu befindet sich in einem Kegelzahnrad 1*7, das in Kugellagern kS im Winkelkopfgehäuse 3 lagert. Direkt hinter dem an der Schrauberspindel 15 angeformten Teil der längsbeweglichen Kupplung 1+6 trägt die Schrauberspindel eine Mitnehmerscheibe 1+9» die mittels eines Kugellagers auf der Schrauberspindel 15 gelagert ist. Die Mitnehmerscheibe k9 bzw. ihr Kugellager 50 liegen an einer Stufe der Schrauberspindel 15 an. In einer achsparallelen" Gewindebohrung nimmt die Mitnehmerscheibe ^9 einen Mitnehmerkopf 51 auf» der am Ende einer Drahtseil-Seele 52 eines Bowdenzugs 53 befestigt ist. Die Seilhülse dieses Bowdenzugs 53 ist mit 5^ bezeichnet. Das handseitige Ende der Drahtseil-Seele 52 durchgreift eine Bohrung 55 in einer Handhabe 56· Sein aus dieser Bohrung 55 herausragendes Ende ist durch eine Kugel 5T abgeschlossen. Die Kugel 57 dient so als Mitnehmer für die Drahtseil-Seele 52, wenn die Handhabe 56 bewegt wird. Die Handhabe 56 lagert schwenkbar um eine Achse 58 die im Handgriff gehäuse 1+ befestigt ist. Die gleiche Achse 58 dient auch einer Schalthandhabe 59 als Schwenklager. Die Schalthandhabe 59 ist Betätigungshandhabe für einen Schalter 60, mit dem der Elektromotor 5 ein- und ausgeschaltet werden kann. Das aus diesem Schalter 60 herausragende Schaltgestänge 61 ist mittels eines Stiftes 62 mit der Schalthandhabe 59 verbunden. Eine

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Druckfeder 63 drängt die Handhabe 56 stets in Ruhestellung. Die Schalthandhabe 59 wird durch eine nicht dargestellte Feder innerhalb des Gehäuses des Schalters 60 in Abschaltstellung gedrängt. Die Schalthandhabe 5-9 ist geführt in einem Ausbruch 6h in der Handhabe 56. Der von der Schalthandhabe 59 ausführbare Überweg gegenüber der Handhabe 56 ist größer als der Schaltweg zum Einschalten des Elektromotors 5. Mit 65 ist ein Anschlußkabel bezeichnet.

Das Kegelzahnrad hj im Winkelkopfgehäuse 3 steht im Eingriff mit einem Kegelzahnrad 66. Dieses lagert direkt in einem Kugellager 67 im Winkelkopfgehäuse 3· In die Achsbohrung des Kegelzahnrads 66 ist der Zapfen eines Schlüsselbolzens 68 eingepreßt. Dieser Schlüsselbolzen 68 ist mittels eines Gleitlagers 69 nochmals am Winkelkopfgehäuse 3 abgestützt und besitzt als Werkzeugaufnahme ein übliches Sechskantloch 70 mit einer Kugelrastsicherung 71·

Zum Einschrauben, beispielsweise einer Sechskantschraube, wird eine entsprechende Nuß in das Sechskantloch 70 eingesetzt. Auf die leicht einschraubte Sechskantschraube wird die Nuß als Schlüssel aufgesetzt, durch Drücken der Schalthandhabe 59 der Elektromotor 5 eingeschaltet und somit das Zahnrad 9 angetrieben. Danach wird die Handhabe 56 betätigt und über den Bowdenzug 53 die Schrauberspindel 15 in Eingriffstellung der Kupplungszähne 25 und 26 gezogen. Sobald die Kupplungsverbindung hergestellt ist, wird die Antriebsbewegung des Elektromotors 5 über die Kupplungshülse 27 und die Drehmomentüberrastkupplung 31 auf die Schrauberspindel 15 übertragen. Diese treibt wiederum über die Kegelzahnräder kl und 66 den Schlüsselbolzen 68 und damit letztlich .die Schraube an. Ist beim Festziehen der Schraube

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das eingestellte Grenzdrehmoment erreicht, laufen die Zylinderrollen 33 der Drehmomentüberrastkupplung 31 auf die Rücken der Zähne 30 auf. Damit wird die Trennkupplung,¹ bestehend aus der Kupplungshülse 27 und dem Zahnrad 9, zum Motorgehäuse 1 hin gedrängt. Kurz vor erreichen des Gipfelpunkts der Zähne 30 kommt das Zahnrad 9 in eine Lage,.in der die kleinere Kugel 23 von der Kugel 20 in die Freihdrehung 2k im Zahnrad 9 gedrängt ist. Sobald der Gipfelpunkt der Zähne 30 überschritten ist, fällt die Kupplungshülse 27 mit ihren Zylinderrollen 33 schlagartig in die Zahnlücken zurück. Das Zahnrad 9 wird zurückgehalten durch die kleine Kugel 23· Dabei wird der Kupplungseingriff der Kupplungszähne 25 und 26 gelöst und damit der Schrauberantrieb auf die Schraube abgeschaltet. Werden nun die Handhabe 56 und die Schalthandhabe 59 losgelassen, so kehrt zunächst die Schrauberspindel 15 in ihre Ausgangslage zurück. Danach wird der Elektromotor 5 abgeschaltet. Beim Zurückkehren der Schrauberspindel 15 in ihre Ausgangsstellung entspannt sich die Schraubenfeder 18 so weit, daß ihre Kraft nicht ausreicht die kleinere Kugel 23 gegen die Wirkung der auf das Zahnrad 9 einwirkenden Schraubenfeder 11 in ihrer Sperrstellung zu halten. Das in seine Anschlagstellung am Sprengring 12 zurückkehrende Zahnrad 9 drückt die kleinere Kugel 23 in ihre Radialbohrung 22 in der Schaltwelle Der Anfangszustand des Schraubers ist nun hergestellt. Ein neuer Einschraubzyklus kann beginnen. Soll das durch die Drehmomentüberrastkupplung 31 übertragene Drehmoment verändert werden, so wird, nach dem Lösen der Gewindehülse k2, mittels eines SpezialSchlüssels über die Zähne k\ die Gewindehülse k2 so verstellt, daß sich

17S.8 β

die Spannung der Schraubenfeder 3^· in der gewünschten Weise ändert. Der Druck des Konus 36 auf die Kugel 37 in der Längsnut 38, verhindert ein ungewolltes Verstellen der Gewindehülse lh.

Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist eine anders gestaltete Handhabe 72 anstelle der Handhabe 56 verwendet, mit der ein größerer Hub auf die Drahtseil-Seele 52 des Bowdenzuges 53 übertragen werden kann. Der Bowdenzug 53 ist hierzu an eine andere Stelle des Gesamtgehäuses verlagert. Auf der Schrauberspindel 15 lagert eine gegenüber der Mitnehmerscheibe ^9 geringfügig abgewandelte Mitnehmerscheibe 73. Diese ist über eine Schraubenfeder "Jh gegen den Absatz der Schrauberspindel 15 abgestützt. Die Schraubenfeder 7^ wirkt so als Pufferglied zwischen der Längsbewegung der Drahtseil-Seele 52 und der Schrauberspindel 15· Anstelle der Gewindehülse k2 ist eine Gewindehülse 75 verwendet. Auch sie wirkt mit dem Sprengring 1*3 zusammen. Eine gegenüber der Kupplungshülse 27 abgewandelte Kupplungshülse 76 besitzt selbst Zähne 77. In ein Innengewinde dieser Kupplungshülse 76 ist eine Mutter 78 eingeschraubt, die jetzt über einen Stützring 79 die Schraubenfeder 3h abstützt. Die Mutte ist dabei über eine Keilwellenverzahnung 80 mit einer Buchse 81 verbunden. Die Buchse 81 lagert auf der Schrauberspindel 15 und liegt an an einem Sicherungsring 82, der mit der Schrauberspindel I.5 verbunden ist. Eine Radialbohrung 83 in einem Bund der Buchse 81 ist zur Aufnahme eines Zapfens eines bekannten Bohrfutterschlüssels bestimmt. Durch eine Öffnung 81t im leicht abgewandelten

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Getriebegehäuse 2 kann dieser Bohrfutterschlüssel (strichpunktiert angedeutet in Figur 2) eingesetzt werden, wenn die Gewindehülse 75 abgeschraubt ist. Die Zähne des Bohrfutterschlüssels greifen dann ein in die Zähne 77 der Kupplungshülse 76. Durch Drehen dieses Bohrfutterschlüssels kann ebenfalls die Spannung der Schraubenfeder 3^ verändert und damit ein anderes Übertragungsdrehmoment der Drehmomentüberrastkupplung 31 eingestellt werden. Im übrigen entspricht die Wirkungsweise des Abschaltwinkelschraubers nach Figur 2 der nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1.

Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und k ist anstelle des Bowdenzugs 53 ein Hebelgetriebe zum Einrücken der Trennkupplung 25/26 über die Schrauberspindel 15 verwendet. Hierzu lagert eine Handhabe 85 schwenkbar am Winkelkopfgehäuse 3. Sie übergreift einen Doppelhebel 86, der auf einem Bolzen 87 in einem Durchbruch 88 der Wand des Winkelkopfgehäuses 3 lagert. Ein Hebelarm 89 dieses Doppelhebels 86 liegt innen an der Handhabe 85 an. Der andere Hebelarm ist an seinem Ende als Gabel 90 ausgebildet, mit der er die Schrauberspindel 15 umgreift. Zwei Nocken 91 an dieser Gabel 90 liegen an einer Scheibe 92 an. Zwischen den Absatz der Schrauberspindel 15 und die Scheibe 92 ist die Schraubenfeder 7^ als Puffer eingespannt.

Sowohl bei diesem Ausführungsbeispiel als auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 muß das Einschalten des Elektromotors für den Schrauber über einen getrennten Schalter erfolgen. Im übrigen' ist die Wirkungsweise gleich der zu Figur 1 beschriebenen.

Claims

R.1768 8

1.2.1982 Br/Le

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

Ansprüche

Abschaltschrauber mit einer längsverschiebbaren Schrauberspindel, einer durch diese Längsverschiebung ein- und ausrückbaren Trennkupplung und einer Drehmomentüberrastkupplung zum Abschalten der Antriebsübertragung vom Schraubermotor auf die Schrauberspindel j dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauberspindel (15) über eine längsbewegliche Kupplung (^6) mit einem Winkelkopf (3) verbunden und mit einer Handhabe (56» 72, 85) zum Einrücken der Trennkupplung (25, 26) gekoppelt ist.

2. Abschaltschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung zwischen der Schrauberspindel (15) und der Handhabe (56, 72) zum Einrücken der Trennkupplung (25, 26) durch ein Zugmittelgetriebe (Bowdenzug 53) verwirklicht ist.

3. Abschaltsehrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» das die Koppelung zwischen der Schrauberspindel (15) und der Handhabe (85) zum Einrücken der Trennkupplung (25» 26) durch ein Hebelgetriebe (85, 86) verwirklicht ist.

k. Absehaltschrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet» daß die Handhabe (56) zum Einrücken der Trennkupplung (25» 26) mit einer Schalthandhabe (59) zum Einsehalten des Schraubermotors (5) kombiniert ist.

5· Abschaltschrauber nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet» daß die Betätigungsfläche der Schalthandhabe (59) zum Einschalten des Schraubermotors (5) in Ruhestellung der Sehalthandhabe (59) weiter über die Betätigungiflache der Handhabe (56) zum Einrücken der Trennkupplung (25» 26) hinausragt» als der Einschaltweg der Sehalthandhabe (59) lang ist.

6. Abschaltsehrauber nach einem der Ansprüche k und 5» dadurch gekennzeichnet»daß die Schalthandhabe (59) in einer Ausnehmung (6h) der Handhabe (56) gelagert ist.

7· Absehaltschrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Handhabe (72» 85) zum Einrücken der Trennkupplung (25» 26) und die l&ngsbewtgliehe Schrauberspindel (15) ein Pufferglied (T¹+) eingeschaltet ist.