DE3237325C2 - - Google Patents
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- DE3237325C2 DE3237325C2 DE19823237325 DE3237325A DE3237325C2 DE 3237325 C2 DE3237325 C2 DE 3237325C2 DE 19823237325 DE19823237325 DE 19823237325 DE 3237325 A DE3237325 A DE 3237325A DE 3237325 C2 DE3237325 C2 DE 3237325C2
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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- B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
- B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Getriebe-Kraftschlüssel nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei diesem aus dem DE 79 30 779 U1 vorbekannten Getriebe-Kraftschlüssel
ist die Überlastsicherung zwischen dem Gehäuse des Kraftschlüssels und
dem Reaktionsarm angeordnet. Der Kraftflußweg von der Ausgangswelle zum
Reaktionsarm wird unterbrochen, sobald am Reaktionsarm ein übermäßig
hohes Moment auftritt, durch das der Kraftschlüssel zerstört werden
könnte. Der Reaktionsarm ist mit dem Gehäuse des Kraftschlüssels über
die zwei stirnverzahnten Zahnräder mittels der Feder kraft- und form
schlüssig verbunden. Bei Überlast wird der Reaktionsarm mit dem zugehö
rigen Zahnrad nach unten gedrückt, die Zähne der Zahnräder kommen außer
Eingriff und rutschen übereinander.
Nachteilig bei diesem vorbekannten Kraftschlüssel ist es, daß erstens
der Reaktionsarm nur mit erheblichem Aufwand gegen einen anderen Reak
tionsarm mit kürzerer oder längerer Ausladung ausgetauscht werden kann,
und daß zweitens der Reaktionsarm sich dann, wenn die Überlastsicherung
ansprechen soll, nach unten bewegen muß. Diese Bewegung wird aber durch
jeweils vorliegende Reibungsverhältnisse möglicherweise behindert und
gegebenenfalls durch örtliche Verhältnisse ganz ausgeschlossen. Die
bekannte Überlastsicherung ist damit nachteilig und nicht immer sicher
im praktischen Einsatz.
Die DE-OS 15 03 022 betrifft ein durch ein Druckmedium betätigtes Werk
zeug, das eine Überlastsicherung mit radialen Kanälen in einem ersten
Teil der Eingangswelle aufweist, wobei diese radialen Kanäle Kugeln
aufnehmen, welche wiederum mit einem vieleckigen Nocken zusammenwirken.
Ein Kugelkäfig dient dazu, mit einer schräg verlaufenden Fläche die
Kugeln radial nach innen zu pressen. Bei Überlast rutschen die Kugeln
über den vieleckigen Nocken.
Die DE-OS 26 10 989 bezieht sich auf einen Motorschrauber, der einer
seits eine normale, nicht drehmomentabhängige Kupplung und andererseits
eine drehmomentabhängige Kupplung hat. Letztere ist nicht mit Zahnrädern
versehen.
Die DE-OS 24 27 352 bezieht sich auf einen Vorsatzschraubendreher in
Form eines Einsatzes für eine Bohrmaschine. Eine drehmomentabhängige
Kupplung in Form einer Reibungskupplung ist vorgesehen.
Die DE-OS 22 06 652 bezieht sich auf ein Zwischenstück mit Drehmomentbe
grenzung und somit auf eine Überlastsicherung. Diese hat ein eigenes,
als Überwurfmutter ausgebildetes Gehäuse, das jedoch zugleich als erster
Teil der Eingangswelle dient und mit dem zweiten Teil der Eingangswelle
nicht über Zahnflanken, sondern über Kugeln in Eingriff steht.
Die DE-OS 19 47 102 bezieht sich auf einen elektrisch angetriebenen
Ratschen-Schraubenschlüssel. Er hat eine drehmomentabhängige Kupplung in
der Eingangswelle, die als Reibkupplung mit kegelförmigen Elementen
ausgebildet ist.
Die US-PS 27 42 805 schließlich beschreibt einen Motorschrauber mit
einer drehmomentabhängigen Kupplung, die mit einer Magnetflüssigkeit
arbeitet und sich in der Eingangswelle befindet.
Ausgehend von dem vorbekannten Getriebe-Kraftschlüssel der eingangs
genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte
Überlastsicherung dahingehend weiterzubilden und zu verbessern, daß sie
präziser anspricht, einen Austausch unterschiedlicher Reaktionsarme
nicht behindert und den Kraftschlüssel wirkungsvoller schützt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Kraftschlüssel mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1.
Aufgrund der Anordnung der Überlastsicherung in der Eingangswelle befin
det sie sich im Bereich niedrigerer, noch nicht übersetzter Drehmomente,
die Ansprechmomente der Sicherheitseinrichtung liegen somit tiefer, die
Sicherheitseinrichtung kann genauer eingestellt werden. Sie befindet
sich vor dem Getriebe und schützt dadurch dieses besser als eine hinter
dem Getriebe angeordnete Sicherheitseinrichtung, insbesondere bei ruck
artiger Krafteinleitung. Der störende Einfluß unterschiedlicher Rei
bungskräfte ist verringert, die Ansprechschwelle der Sicherheitseinrich
tung ist nicht von speziellen örtlichen Gegebenheiten der Anlage des
Reaktionsarmes an einem Gegenstand abhängig und wird nicht durch unter
schiedliche Reaktionsarme verschiedener Ausladung verändert.
Wenn auch das erste Zahnrad mit dem zugehörigen Teil der Eingangswelle
starr verbunden ist und sich die beiden Teile der Eingangswelle gegen
die Kraft der Feder axial voneinander entfernen können, ist eine ein
stückige Ausbildung beider Zahnräder mit dem dazugehörigen Teil der
Eingangswelle möglich, eine Konstruktion aus wenigen Teilen also er
reichbar. Ein Benutzer spürt bei der praktischen Anwendung deutlich,
wenn die Überlastsicherung anspricht.
Wenn das erste Zahnrad dagegen axial verschiebbar an dem zugehörigen
Teil der Eingangswelle angeordnet ist, bewegen sich beim Auftreten eines
überlastenden Drehmomentes die beiden Teile der Eingangswelle nicht
axial gegeneinander, es wird also im Überlastfall der obere Teil der
Eingangswelle nicht hochgedrückt, sondern das stirnverzahnte Zahnrad
rutscht axial ein Stück am zugehörigen Teil der Eingangswelle, mit dem
es drehfest verbunden ist. Dadurch kann das Auslösen der Überlastsiche
rung durch äußere Maßnahmen, wie beispielsweise eine auf die Eingangs
welle ausgeübte drückende Kraft, nicht beeinflußt werden.
Die Überlastsicherung ist von dem durch die Überwurfmutter ausgebildeten
Gehäuse umschlossen und dadurch geschützt angeordnet. Wie die bekannte
Überlastsicherung der eingangs genannten Art arbeitet die erfindungsge
mäße Überlastsicherung in beiden Drehrichtungen, und zwar mit gleichen
Überlastwerten.
Weiterbildungen finden sich in den sonstigen Patentansprüchen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, die jedoch nicht einschränkend
zu verstehen sind, werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
beschrieben; in dieser zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht, die insbesondere im Bereich der Überlastsi
cherung als Axialschnitt ausgeführt ist, eines Getriebe-Kraft
schlüssels und
Fig. 2 einen axialen Schnitt durch eine Überlastsicherung ähnlich Fig.
1, jedoch mit einem axial gegenüber dem zugehörigen Teil der
Eingangswelle bewegbaren Zahnrad.
In Fig. 1 ist ein typischer Getriebe-Kraftschlüssel oder
Getriebe-Schraubenschlüssel abgebildet, der zusätzlich mit
einer Überlastsicherung 20 ausgebildet ist. Zwischen einer
mittels eines gestrichelt gezeichneten Ratschenschlüssels 22
antreibbaren Eingangswelle 24 und einer sich mit höherem
Drehmoment, jedoch geringerer Winkelgeschwindigkeit als diese
Eingangswelle 24 drehenden Ausgangswelle 26 ist ein Getriebe 28
angeordnet. Es ist, wie in Fig. 1 angedeutet ist, als Planeten
getriebe ausgebildet und beispielsweise in dem Buch "Fort
schritt-Berichte der VDI-Zeitschriften, Die Verbindung von
Schrauben mit großen Gewindedurchmessern, Autor Dr. F. Krass"
beschrieben. Das Reaktionsmoment der Ausgangswelle 26 beim An
ziehen einer Schraubenverbindung wird durch einen seitlich aus
greifenden Reaktionsarm 30 abgefangen, der gestrichelt darge
stellt ist. Er hat einen relativ breiten Anlagefuß 32, um uni
versell einsetzbar zu sein. Während die Eingangswelle 24 mit
einem Innenvierkant 34 ausgestattet ist, weist die Ausgangs
welle 26 einen Außenvierkant 36 auf, auf den eine (gestrichelt
gezeichnete) Nuß 38 aufgesteckt ist, mittels der eine Mutter
40 angezogen werden soll. Mit 42 ist schließlich eine Ab
stützungsfläche bezeichnet, die mit einem Gegenstand 44 fest
verbunden ist, an dem sich die anzuziehende Schraubenverbin
dung befindet.
Wie Fig. 1 zeigt, ist die Überlastsicherung 20 innerhalb der
Eingangswelle 24 angeordnet, die zweigeteilt ist. Sie setzt
sich aus einem oberen Teil 46 und einem unteren Teil 48 zu
sammen. Die Überlastsicherung 20 befindet sich mithin im
Kraftflußweg der Eingangswelle 24, also zwischen dem Ratschen
schlüssel 22 und dem Getriebe 28, dem noch, wie an sich be
kannt, eine Rückdrehsicherung 50 vorgeschaltet ist.
Der obere Teil 46 der Eingangswelle 24 ist hülsenförmig aus
gebildet, der Innenvierkant 34 erstreckt sich über die gesamte
Länge dieses oberen Teils 46. Es ist außen zylindrisch und geht
unten einstückig in ein erstes (oberes) Eingriffsteil 52 in
Form eines stirnverzahnten Zahnrades 54 über, das ähnlich
einem Kragen nach außen vom oberen Teil 46 vorspringt und
mit diesem einstückig verbunden ist. Es ist oben buckelför
mig abgerundet, um eine definierte Anlagefläche für eine als
einen Stapel von insgesamt vier Tellerfedern ausgebildete
Feder 56 zu bilden. Diese Tellerfedern 56 liegen mit ihrem
Innenrand am zylinderförmigen Außenrand des oberen Teils 46
an. Das Zahnrad 54 greift in ein unteres Zahnrad 58 ein, das
das zweite (untere) Eingriffsteil bildet. Es hat dieselbe
Stirnverzahnung wie das Zahnrad 54. Die Zahnkerben werden
nach innen hin flacher, die Zahne verlaufen radial (sog.
Hirth-Verzahnung).
Auch das zweite Eingriffsteil 60 ist als Scheibe ausgebildet
und hat einen kegelstumpfförmigen Innenraum. Es schließt
dicht mit dem oberen Zahnrad 54 ab, so daß von der Seite des
Innenvierkants 34 kein Schmutz in die Überlastsicherung 20
eindringen kann.
Das untere Zahnrad 58 ist über zwei Zylinderstifte 62 mit dem
unteren Teil 48 der Eingangswelle 24 verbunden. Dieses untere
Teil 48 hat einen axial vorspringenden Kragen 64, in den innen
das untere Zahnrad 58 hinein paßt und der mit einem Außenge
winde versehen ist, auf das als Gehäuse für die Überlastsiche
rung 20 eine Überwurfmutter 66 aufgeschraubt ist. Sie wird
über einen Gewindestift 68 gesichert, der in den Kragen 64
eingeschraubt ist. Mit ihrer radialen Innenfläche bietet sie
die zweite Abstützfläche für die Feder 56, die durch stärkeres
Einschrauben stärker und v. v. gespannt werden kann. Sie liegt
außen dicht und bündig am zylindrischen Außenmantel des oberen
Teils 46 an.
Insgesamt ist die Überlastsicherung 20 somit allseitig abge
schlossen, sie ist zudem kompakt ausgebildet. Beim praktischen
Einsatz macht sie sich erst dann bemerkbar, wenn mittels des
Ratschenschlüssels 22 ein zu hohes, einer Überlast entsprechen
des Drehmoment aufgebracht wird. In diesem Fall werden die
beiden Zahnräder 54 und 58 gegen die Kraft der Feder 56 aus
einandergedrückt, das obere Teil 46 kommt etwas nach oben
vor. Die Zahnflanken der beiden Zahnräder 54 und 58 gleiten
übereinander, wodurch sie nach wenigen Überlastspielen eine
gewisse Rundung bekommen, und rasten in die nachfolgende Zahn
kerbe ein. Insgesamt bewegen sich also die beiden Teile 46
und 48 der Eingangswelle gegeneinander.
Diese Axialbewegung der beiden Teile 46 und 48 der Eingangs
welle 24 wird im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 dadurch
ausgeschlossen, daß das obere Eingriffsteil 52 zwar weiterhin
drehfest, jedoch nicht starr mit dem oberen Teil 46 verbunden
ist. Dieses Eingriffsteil 52 ist vielmehr als ein Ring ausge
bildet, der aus dem Zahnrad 54 und einem Kragen 69 besteht,
der ein Kippen des Eingriffsteils 52 verhindert. Dieser
Kragen 69 hat vier in Axialrichtung verlaufende Nuten 70 an
seiner zylindrischen Innenwand. In diese Nuten 70 greifen
Gleitfedern 72, die ihrerseits in Nuten 74 an der ansonsten
zylindrischen Außenfläche des oberen Teils 46 gehalten sind.
Die Gleitfedern 72 stehen radial etwas weiter nach außen vor
als der Kragen 69 und zentrieren die wiederum aus Teller
federn aufgebaute Feder 56. Die Überwurfmutter 66 ist wie im
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 aufgebaut und hat dieselben
Funktionen. Sie sichert zusätzlich die Gleitfedern 72.
In den beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt die
Kraftübertragung zwischen den beiden Teilen 46 und 48 der
Eingangswelle 24 über die Stirnseiten dieser Teile 46, 48.
Claims (5)
1. Getriebe-Kraftschlüssel mit Überlastsicherung,
- - bei dem ein mechanisches Getriebe zwischen einer antreibbaren Eingangswelle und einer sich im Ver gleich zur Eingangswelle mit geringerer Winkelge schwindigkeit drehenden Ausgangswelle angeordnet ist, deren Reaktionsmoment durch einen seitlich aus greifenden Reaktionsarm des Kraftschlüssels aufge fangen wird, und
- - bei dem die Überlastsicherung zwei in einem Kraft flußweg angeordnete, bei Normalbelastung mittels einer Feder in kraft- und formschlüssigem Eingriff gehaltene, bei Überlast zerstörungsfrei übereinan derrutschende, stirnverzahnte Zahnräder aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Überlastsicherung (20) in der Eingangswelle (24) an
geordnet ist, daß das erste Zahnrad (52) drehfest an
einem ersten Teil (46) der Eingangswelle (24) angeord
net ist, daß das zweite Zahnrad (58) starr mit dem
zweiten Teil (48) der Eingangswelle (24) verbunden ist,
daß das erste Teil (46) der Eingangswelle (24) eine
innere Ausnehmung, insbesondere einen Innenvierkant
(34) aufweist und ringartig ausgebildet ist, und daß
die Überlastsicherung (20) sich innerhalb eines durch
eine Überwurfmutter (66) ausgebildeten Gehäuses befin
det.
2. Kraftschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Zahnrad (52) starr mit dem ersten Teil
(46) der Eingangswelle (24) verbunden ist und daß die
beiden Teile (46, 48) der Eingangswelle (24) gegen die
Kraft der Feder (56) axial voneinander entfernt werden
können.
3. Kraftschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Zahnrad (52) mit einem Kragen (69) ver
bunden ist und axial verschiebbar am ersten Teil (46)
der Eingangswelle (24) angeordnet ist und daß der
axiale Abstand der beiden Teile (46, 48) der Eingangs
welle (24) konstant ist.
4. Kraftschlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß ein Teil (zum Beispiel 46)
der Eingangswelle (24) einen radialen Vorsprung auf
weist, auf dem sich eine als Stapel Tellerfedern aus
gebildete Feder (56) abstützt.
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D2 | Grant after examination | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |