DE4333599C2 - Schraubeneindrehwerkzeug - Google Patents
SchraubeneindrehwerkzeugInfo
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Classifications
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schraubeneindrehwerkzeug, genauer ein Schraubenein
drehwerkzeug mit einem geräuscharmen Kupplungsmechanismus, welcher außer Eingriff
kommt, um den Eindrehvorgang nach Eindrehen bzw. Festziehen einer Schraube in einer
vorbestimmten Tiefe zu beenden und welcher während einer Leerdrehung geräuscharm
bleibt, selbst wenn ein Motor kontinuierlich läuft.
Ein herkömmliches Schraubeneindreh- bzw. Befestigungswerkzeug mit einem geräusch
armen Kupplungsmechanismus ist in der US-PS 4,655,103 beschrieben. Fig. 24 zeigt eine
der Fig. 2A dieser Patentschrift entsprechende Ansicht. Das in der Patentschrift beschrie
bene Schraubeneindrehwerkzeug hat folgenden Aufbau:
- 1. Das Werkzeug umfaßt ein Gehäuse, einen Motor, eine Kupplung, eine Spindel 88 und eine Anschlaghülse 89.
- 2. Der Motor, die Kupplung und die Spindel 88 sind innerhalb des Gehäuses aufgenom men.
- 3. Die Anschlaghülse 89 ist am Gehäuse befestigt.
- 4. Ein mit einer Schraube zu deren Drehung in Eingriff bringbares Treiberbit 90 ist abnehmbar an der Spindel 88 angebracht.
- 5. Das an der Spindel 88 angebrachte Treiberbit 90 ist innerhalb der Anschlaghülse 89 drehbar.
- 6. Die Spindel 88 ist vom Gehäuse drehbar und axial verschiebbar gehalten.
- 7. Das Treiberbit 90 wird daher innerhalb der Anschlaghülse 89 verschoben, wenn die Spindel 88 verschoben wird.
- 8. Die Kupplung enthält im wesentlichen eine erste Scheibe 81, die vom Motor drehange trieben ist, eine der ersten Scheibe 81 zugewandte zweite Scheibe 84 und eine dritte Scheibe 87, die starr an einem Ende der Spindel 88 angebracht ist.
- 9. Die erste Scheibe 81 wird vom Gehäuse drehbar und axial verschiebbar gehalten.
- 10. An einer Endfläche der ersten Scheibe 81 sind Kupplungszähne 82 ausgebildet.
- 11. Die zweite Scheibe 84 ist vom Gehäuse drehbar und axial verschiebbar gehalten.
- 12. An einer oberen Endfläche der zweiten Scheibe 84 sind zweite Kupplungszähne 83 zum Eingriff mit den Zähnen 82 ausgebildet.
- 13. An der anderen Endfläche der zweiten Scheibe 84 und an einer, dieser zugewandten Endfläche der dritten Scheibe 87 sind Ausnehmungen 85 und 86 ausgebildet. Jede der Ausnehmungen 85 und 86 hat eine in Umfangsrichtung sich ändernde Tiefe. Genauer sind Grundflächen 85a und 86a mit Schrägflächen 85b und 86b verbunden, von denen jede eine allmählich kleiner werdende Tiefe hat.
- 14. Die Ausnehmungen 85 und 86 erstrecken sich innerhalb eines vorbestimmten Bereiches in Umfangsrichtung und haben an den Randlagen senkrechte Flächen 85c und 86c.
Das so aufgebaute, herkömmliche Werkzeug arbeitet wie folgt:
- 15. Wenn das Treiberbit 90 auf die Schraube gedrückt wird, werden das Treiberbit 90, die Spindel 88 und die dritte Scheibe 87 zusammen zurückgeschoben, so daß die zweite Scheibe 84 ebenfalls zurückgeschoben wird.
- 16. Die Kupplungszähne 82 und 83 kommen in Eingriff und die Ausnehmungen 85 und 86 berühren sich mit ihren Grundflächen 85a und 86a.
- 17. In dieser Situation wird vom Motor zum Treiberbit 90 ein Drehmoment übertragen.
- 18. Wenn die zweite Scheibe 84 von der ersten Scheibe 81 gedreht wird, und wenn in Folge davon die dritte Scheibe 87 von der zweiten Scheibe 84 gedreht wird, entsteht zwischen den Oberflächen der Ausnehmungen 85 und 86 ein Berührungsdruck. Da jede der Ausnehmungen 85 und 86 eine in Umfangsrichtung sich ändernde Tiefe hat, drängt der Berührungsdruck die dritte Scheibe 87 längst der schrägen Flächen 85b und 86b vorwärts.
- 19. Wenn die senkrechte Fläche 85c der Ausnehmung 85 und die senkrechte Fläche 86c der Ausnehmung 86 miteinander in Berührung gebracht werden, wird die Kraft zur Vor wärtsbewegung der dritten Scheibe 87 nicht mehr erzeugt, und der Festziehvorgang der Schraube geht in dieser Situation voran. Fig. 24 zeigt eine solche Situation.
- 20. Wenn die Schraube um eine vorbestimmte Tiefe festgezogen ist, kann die Spindel 88 nicht weiterbewegt werden, und die Kupplungszähne 82 und zweiten Kupplungszähne 83 kommen außer Eingriff.
- 21. Wenn dies auftritt, wird die Kraft der zweiten Scheibe 84 zum Drehen der dritten Scheibe 87 nicht mehr erzeugt, so daß die zweite Scheibe 84 längs der schrägen Flächen 85b und 86b der Ausnehmungen 85 und 86 vorwärts bewegt wird, was dazu führt, daß die Ausnehmungen 85 und 86 sich an ihren Grundflächen 85a und 86a berühren.
- 22. Zwischen den Kupplungszähnen 82 und den zweiten Kupplungszähnen 83 entsteht dadurch ein Zwischenraum, der der Tiefe (axialer Abstand) der schrägen Flächen 85b und 86b entspricht, wodurch die Kupplung geräuscharm leerläuft, ohne daß die Zähne 82 und 83 aneinander anliegen.
Bei einem solchen herkömmlichen Schraubeneindrehwerkzeug geschieht die Drehmoment
übertragung über den gegenseitigen Eingriff der Kupplungszähne 82 und 83. Dies bringt
Probleme bezüglich der Dauerhaltbarkeit der Kupplungszähne mit merklicher Beschädi
gung und merklichem Verschleiß mit sich. Insbesondere beim Beginnen des Eindrehens,
wenn das Gehäuse des Werkzeugs auf ein zu befestigendes Werkstück gepreßt wird, wird
die Spindel 88 zusammen mit dem Treiberbit 90 durch die Preßkraft zurückgezogen bzw.
geschoben, und die Zähne 82 der ersten Scheibe 81, die drehangetrieben ist, liegen
plötzlich an den Kupplungszähnen 83 der zweiten Scheibe 84 an, um auf sie die Drehung
zu übertragen. Die Anlage der Oberflächen der Zähne 82 an den Oberflächen der Zähne
83 führt daher zu Problemen hinsichtlich Dauerhaltbarkeit und Verschleiß.
Zusätzlich ist das herkömmliche Schraubeneindrehwerkzeug so aufgebaut, daß die Kupp
lungszähne 82 auf der befestigten Seite und die Kupplungszähne 83 auf der beweglichen
Seite durch Bewegung der zweiten Scheibe 84 positiv vollständig außer Eingriff kommen.
Dadurch kann ein zusätzliches Festziehen für ein weiteres Festziehen der vorher festgezo
genen Schraube auch dann nicht durchgeführt werden, wenn das Ausmaß des Festziehens
bzw. Eindrehens der Schraube im Vergleich zu einem gewünschten Ausmaß ungenügend
war infolge unrichtiger Einstellung der Anschlaghülse oder der Tätigkeit an einem engen
Arbeitsplatz oder nicht ausreichend festen Standes.
Ein Schraubeneindrehwerkzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs
ist in der US-PS 5,134,902 beschrieben. Dieses Schraubeneindrehwerkzeug enthält eine
Reibungskupplung mit einer Stahlkugel, die zwischen einer Spindel und einer Nockenwelle
angeordnet ist, die sich hinter bzw. rückwärtig der Spindel befindet. Zwischen der Nocken
welle und einem Antriebsrad, das drehbar an der Nockenwelle angebracht ist, ist eine
Mitnehmervorrichtung vorgesehen. Zwischen der Spindel und dem Antriebsrad befindet
sich eine Klauenkupplung. Wenn durch Andrücken der Spindel auf ein Werkstück ein
Drehmomentunterschied zwischen der Nockenwelle und dem Antriebsrad erzeugt wird,
wird das Antriebsrad mittels der Mitnehmervorrichtung in Eingriffsrichtung der Klauen
kupplung bewegt, während es sich relativ zu der Nockenwelle verdreht.
Bei dem vorbeschriebenen Schraubeneindrehwerkzeug wird ein weicher Eingriff der
Klauenkupplung ohne plötzliche Anlage von deren Zähnen erreicht. Zusätzlich kann
erreicht werden, daß durch Andrücken der Spindel auf das Werkstück mit einer größeren
Kraft ein weiteres Einschrauben erfolgt. Die Konstruktion des Schraubeneindrehwerkzeu
ges ist jedoch verhältnismäßig kompliziert, da es die Reibungskupplung zur Erzeugung des
Drehmomentunterschiedes enthält. Zusätzlich muß eine Bedienungsperson für das zusätzli
che Einschrauben den Werkzeugkörper mit einer größeren Kraft gegen das Werkstück
drücken, was die Bedienbarkeit negativ beeinflußt. Weiter hängt das Schraubenanzugs
moment oder die Einschraubtiefe von der Zeitdauer ab, während der das Werkzeug
kontinuierlich angedrückt wird. Wenn die Andrückkraft nicht ausreicht, um den notwendi
gen Drehmomentunterschied zwischen der Nockenwelle und dem Antriebsrad zu erzeugen,
wird die Klauenkupplung gelöst. Da das Antriebsrad, das ein in Eingriff mit der Ausgangs
welle des Motors befindliches Antriebszahnrad ist, sich in axialer Richtung bewegt, besteht
bei dem vorbekannten Werkzeug ein Problem hinsichtlich der Dauerhaltbarkeit des
Antriebszahnrades.
Aus der DE 38 18 924 A1 ist ein Schraubeneindrehwerkzeug bekannt, bei dem ein
Zwischenglied an einer Spindel mittels einer Mitnehmervorrichtung angebracht ist und
relativ zur Spindel in einem vorbestimmten Ausmaß verdrehbar und axial beweglich ist.
Zwischen dem Zwischenglied und einem Antriebsrad ist eine Klauenkupplung angeordnet.
Wenn die Klauenkupplung durch Andrücken der Spindel an das Werkstück in Eingriff
gebracht wird, wird die Drehung des Antriebsgliedes auf die Spindel übertragen, nachdem
das Zwischenglied sich um einen vorbestimmten Winkel verdreht hat. Die Kupplung
gelangt zwar weich in Eingriff. Wenn ein Einschraubvorgang beendet ist, besteht jedoch
ein Abstand zwischen den Kupplungszähnen. In diesem Zustand ist ein zusätzlicher Festzieh- bzw.
Einschraubvorgang nur möglich, wenn die Lage einer Anschlaghülse verändert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schraubeneindrehwerkzeug zu schaffen, bei
welchem die Kupplung weich eingreift und bei einem anfänglich unzureichenden Eindrehen
einer Schraube ein weiteres Eindrehen problemlos möglich ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Schraubeneindrehwerkzeuges sind in
den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und
mit weiteren Einzelheiten erläutert. Dabei bedeutet der Begriff "vorne" jeweils werk
stückseitig und "hinten" handgriffseitig.
In den Figuren stellen dar:
Fig. 1 eine Schnittansicht, teilweise aufgebrochen, eines motorangetriebenen Schrau
bendrehers entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittansicht längs Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Schnittansicht längs Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4 eine Schnittansicht längs Linie IV-IV in Fig. 1,
Fig. 5 eine abgewickelte Ansicht eines Antriebsrades, eines Zwischenkupplungsgliedes
und einer Spindel, wenn kein Drehmoment erzeugt wird,
Fig. 6 eine Ansicht ähnlich der der Fig. 5, jedoch zur Erläuterung des Betriebes,
wenn ein Drehmoment erzeugt wird,
Fig. 7 eine Ansicht, die die gegenseitige Beziehung zwischen den Antriebsrad, dem
Zwischenkupplungsglied und der Spindel zeigt, wenn kein Drehmoment er
zeugt wird und der Schraubendreher nicht auf ein Werkstück gedrückt wird,
Fig. 8 eine Ansicht ähnlich der Fig. 7, die jedoch den Betrieb zeigt, wenn kein
Drehmoment erzeugt wird und der Schraubendreher auf das Werkstück ge
drückt wird,
Fig. 9 eine Ansicht ähnlich der Fig. 7, die jedoch den Betrieb zeigt, wenn das Dreh
moment erzeugt wird und der Schraubendreher auf das Werkstück gedrückt
wird,
Fig. 10 eine Schnittansicht teilweise aufgebrochen, eines motorgetriebenen Schrauben
drehers entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 11 eine Schnittansicht längs Linie XI-XI in Fig. 10,
Fig. 12 eine Frontansicht eines in Fig. 10 gezeigten Antriebsrades,
Fig. 13 bis 15 eine senkrechte Schnittansicht, eine Frontansicht und eine Rückansicht eines
in Fig. 10 dargestellten Zwischenkupplungsgliedes,
Fig. 16 bis 18 Ansichten entsprechend den Fig. 7 bis 9 der ersten Ausführungsform,
Fig. 19 eine Schnittansicht zur Darstellung des Betriebs eines Kraftübertragungsmecha
nismus und eines Mitnehmermechanismus,
Fig. 20 eine der Fig. 19 ähnliche Ansicht, jedoch eines unterschiedlichen Betriebs
zustandes,
Fig. 21 und 22 Ansichten entsprechend Fig. 5 und 6 der ersten Ausführungsform,
Fig. 23 eine abgewickelte Ansicht eines Zwischenkupplungsgliedes entsprechend einer
Abänderung der zweiten Ausführungsform.
Fig. 24 ist, wie erwähnt, eine Ansicht eines herkömmlichen Schraubeneindrehwerk
zeugs.
Gemäß Fig. 1 weist ein motorgetriebener Schraubendreher ein Gehäuse 1 auf, welches
einen Motor 2, einen Kupplungsmechanismus CL und eine Spindel 10 aufnimmt.
An einem vorderen Ende einer Einstellhülse 19a ist eine Anschlaghülse 19 abnehmbar
befestigt. Die Einstellhülse 19a ist an einem vorderen Bereich des Gehäuses 1 mittels eines
Gewindebereiches 19b befestigt. Die Anschlaghülse 19 ist deshalb in axialer Richtung des
Gehäuses 1 verschiebbar beweglich, indem die Einstellhülse 19a verdreht wird, und kann
in einer gewünschten Lage festgesetzt werden.
Am Gehäuse 1 ist ein Abzugschalter 3 bzw. Trigger zum Betrieb durch eine Bedienungs
person angebracht. Solange der Abzugschalter 3 von der Bedienungsperson gezogen wird,
wird der Motor 2 für seinen Antrieb mit Strom versorgt. An jeder Breitseite eines Teils
des Gehäuses 1, das den Motor 2 umgibt, sind neun Lüftungslöcher 4a bis 4i zur Kühlung
des Motors 2 ausgebildet. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, ist jedes der Lüftungs
löcher 4a bis 4i zur Seite des Abzugschalters 3 hin geneigt, so daß, wie durch Pfeile
angedeutet, Kühlungsluft in Richtung auf den Abzugschalter 3 abgelenkt austritt. Auf diese
Weise wird erreicht, daß oberhalb der Höhe X-X keine Luft ausgeblasen wird. Während
eines normalen Einschraubbetriebs befindet sich das Gesicht der Bedienungsperson ober
halb der Höhe X-X. Durch die geschilderte Ausrichtung der Lüftungslöcher 4a wird
erreicht, daß die Kühlungsluft nicht direkt auf das Gesicht der Bedienungsperson geblasen
wird.
Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich, wird die Spindel 10 durch am Gehäuse 1 befestigte
metallische Lager 8 und 16 drehbar und axial verschiebbar gehalten. Das Gehäuse 1
enthält eine Trennwand 1a, welche an einer Stelle hinter dem metallischen Lager 8
Luftdichtheit gewährleistet, damit von der Seite des Motors 2 her ein Eintritt von Fremd
objekten verhindert wird. Zwischen dem hinteren Ende der Spindel 10 und der Trennwand
1a ist ein Raum 7 ausgebildet, um die axiale Bewegung der Spindel 10 zuzulassen. Das
rückwärtige Ende der Spindel 10 ist so bearbeitet, daß an ihren beiden Seiten sich diame
tral Metall gegenüberliegende, flache Flächen 9 entstehen. Die Flächen 9 erstrecken sich
nach vorne bis jenseits des vorderen Endes des metallischen Lagers 8, so daß der Raum
7 über Zwischenräume zwischen den Flächen 9 und der Innenfläche des metallischen
Lagers 8 ständig mit der Außenseite in Verbindung steht, selbst wenn die Spindel 10 sich
in zurückgezogener Lage (s. Fig. 3) befindet. Die Spindel 10 kann deshalb weich und
gleichmäßig innerhalb des metallischen Lagers 8 verschoben werden. Bei dem herkömm
lichen Schraubeneindrehwerkzeug ist ein solcher Raum 7 der vom metallischen Lager 8,
der Spindel 10 und der Trennwand 1a umgeben ist, geschlossen, was dazu führt, daß die
Spindel 10 nicht weich bzw. gleichmäßig verschoben werden kann, weil durch die Bewe
gung der Spindel 10 die innerhalb des Raums 7 befindliche Luft zusammengedrückt oder
im Druck vermindert wird.
Drehbar auf die Spindel 10 aufgepaßt ist ein Antriebsrad 11. Das Antriebsrad 11 wird von
einer Schraubendruckfeder SP an ein Lager 25 gepreßt, so daß es nicht axial bewegt wird.
Am Außenumfang des Antriebsrades sind Getriebezähne 11a ausgeformt und in Eingriff
mit einem Ritzel 6a, das an einer Abtriebswelle 6 des Motors 2 ausgebildet ist. Auf diese
Weise ist das Antriebsrad 11 vom Motor 2 um die Spindel 10 herum drehangetrieben.
An einer Vorderfläche des Antriebsrades 11 sind drei Ausnehmungen 20 ausgebildet und
voneinander in Umfangsrichtung beabstandet (s. Fig. 4 bis 6). Die Umfangslänge jeder der
Ausnehmungen 20 ist das zweifache des Durchmessers einer Stahlkugel 12, wie im folgen
den erklärt werden wird. Die Tiefe der Ausnehmungen 20 ist in Umfangsrichtung gleich
förmig. Beide Endwände der Ausnehmungen 20 in der Umfangsrichtung sind so geformt,
daß sie der Krümmung der Kugel 12 derart entsprechen, daß die Kugel 12 oberflächenmä
ßig anliegt. Fig. 5 und 6 zeigen diese Ausnehmungen 20 in einer Form, die längs der
Umfangslinie angewickelt ist, welche die Mitten der Ausnehmungen 20 verbindet. Bei
dieser Ausführungsform sind für das Antriebsrad 12 keine Kupplungszähne erforderlich,
so daß das Antriebsrad 11 keine wesentliche Last aufnimmt. Deshalb ist das Antriebsrad
11 zur Senkung der Herstellkosten aus gesintertem Metall geformt.
Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich, ist vor dem Antriebsrad 11 ein Zwischenkupplungs
glied 13 angeordnet, so daß es dem Antriebsrad gegenüberliegt. Das Zwischenkupplungsglied
13 ist auf die Spindel 10 verschiebbar aufgepaßt, so daß das Zwischenkupplungsglied 13
relativ zur Spindel 10 verdrehbar und in axialer Richtung verschiebbar ist. Das Zwischen
kupplungsglied 13 ist mittels der Feder SP in Richtung auf das Antriebsrad 11 vorge
spannt.
An der rückwärtigen Oberfläche des Zwischenkupplungsgliedes 13 sind an Stellen, die den
Ausnehmungen 20 gegenüberliegen, wie in Fig. 4 bis 6 gezeigt, drei Ausnehmungen 21
ausgebildet. Jede der Ausnehmungen 21 hat eine Umfangslänge größer als die der Aus
nehmungen 20. Des weiteren, wie genauer in Fig. 6 gezeigt, hat die Ausnehmung 21 an
einer zentralen Stelle 21a eine maximale Tiefe (axiale Länge). Die Tiefe wird in beiden
Umfangsrichtungen weg von der zentralen Stelle 21a kleiner, so daß geneigte Flächen 21b
entstehen. Beide Endwände der Ausnehmungen 21 sind derart ausgebildet, daß die Kugel
12 Fläche zu Fläche anliegt. Die Kugel 12 ist zwischen der Ausnehmung 20 und der ent
sprechenden Ausnehmung 21 angeordnet. Die Kugel 12 und die Ausnehmungen 20 und 21
bilden einen Mitnehmermechanismus, um eine Drehung und axiale Bewegung des An
triebsrades und des Zwischenkupplungsgliedes 13 relativ zueinander innerhalb eines
vorbestimmten Bereiches infolge einer Änderung der Eingriffslage zu ermöglichen. Fig.
5 zeigt den Zustand, bei dem Kugel 12 mit der Ausnehmung 21 in der zentralen Stelle 21a
in Eingriff ist. Fig. 6 dagegen zeigt den Zustand, in dem die Kugel 12 mit der Ausneh
mung 21 an deren linken Ende und mit der Ausnehmung 20 an deren rechten Ende in
Eingriff ist.
Im Zustand gemäß Fig. 5 befindet sich die Kugel 12 in der zentralen Stelle 21a, wo die
Tiefe maximal ist, so daß das Zwischenkupplungsglied 13 sich in seiner dem Antriebsrad
11 nächsten Lage befindet. Im Zustand gemäß Fig. 6 dagegen ist die Stahlkugel 12 in
Eingriff mit der Ausnehmung 21 an deren flachster Stelle bewegt, so daß das Zwischen
kupplungsglied 13 in eine vom Antriebsrad 11 entfernteste Lage oder möglichst weit
vorwärts bewegt ist. Wenn der Unterschied zwischen der maximalen Tiefe und der
geringsten Tiefe der Ausnehmung 21 B beträgt, wird das Zwischenkupplungsglied 13 vom
Antriebsrad 11 um die Strecke B bewegt, wenn der Zustand gemäß Fig. 5 sich in den
Zustand gemäß Fig. 6 ändert.
Die Umfangslänge der Ausnehmung 20 ist hier groß genug, um zumindest die dem
Durchmesser der Kugel 12 entsprechende Länge zu haben. Des weiteren kann die Kugel
12, die in dieser Ausführungsform als rollendes Bauteil für eine gleichmäßige Bewegung
verwendet wird, durch eine zylindrischen Stift ersetzt werden.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind an der Vorderfläche des Zwischenkupplungsgliedes 13
Kupplungszähne 14 ausgebildet. Zum Eingriff mit den Kupplungszähnen 14 sind an der
rückwärtigen Fläche eines vergrößerten Bereiches 10a der Spindel 10 Kupplungszähne 15
ausgebildet.
Der Kupplungsmechanismus CL umfaßt als wesentliche Teile das Antriebsrad 11, das
Zwischenkupplungsglied 13 und die Stahlkugel 12 und arbeitet, wie später erläutert.
Die Spindel 10 weist an einem vorderen Bereich ein axiales Lech 17 auf. In das axiale
Loch 17 ist ein Treiberbit 18 bzw. ein Antriebseinsatz eingesetzt und mittels einer federbe
lasteten Rastkugel 10b in Lage gehalten. Auf diese Weise ist das Treiberbit 18 innerhalb
der Anschlaghülse 19 zusammen mit der Spindel 10 drehbar und axial beweglich.
Der Betrieb des Schraubendrehers wird anhand Fig. 5 bis 9 erläutert:
Wenn der Motor 2 nicht läuft und das Treiberbit 18 nicht auf eine einzuschraubende Schraube gedrückt wird, wird die Spindel 10 von der Feder SP gemäß Fig. 7 nach vorne gedrückt. Des weiteren ist das Zwischenkupplungsglied 13 von der Feder SP gegen das Antriebsrad 11 vorgespannt. Da zwischen den Antriebsrad 11 und dem Zwischenkupp lungsglied 13 in diesem Zustand kein Drehmoment übertragen wird, befindet sich das Zwischenkupplungsglied 13 in seiner dem Antriebsrad 11 nächsten Lage bzw. ist die Kugel 12 an der zentralen Stelle 21a mit der maximalen Tiefe in Eingriff mit der Ausnehmung 21.
Wenn der Motor 2 nicht läuft und das Treiberbit 18 nicht auf eine einzuschraubende Schraube gedrückt wird, wird die Spindel 10 von der Feder SP gemäß Fig. 7 nach vorne gedrückt. Des weiteren ist das Zwischenkupplungsglied 13 von der Feder SP gegen das Antriebsrad 11 vorgespannt. Da zwischen den Antriebsrad 11 und dem Zwischenkupp lungsglied 13 in diesem Zustand kein Drehmoment übertragen wird, befindet sich das Zwischenkupplungsglied 13 in seiner dem Antriebsrad 11 nächsten Lage bzw. ist die Kugel 12 an der zentralen Stelle 21a mit der maximalen Tiefe in Eingriff mit der Ausnehmung 21.
Wenn die Bedienungsperson den Schraubendreher auf ein Werkstück, um eine Schraube
zu befestigten, drückt, wird die Spindel 10 zusammen mit dem Treiberbit 18 zurückgezo
gen bzw. gedrückt (s. Wechsel des Zustandes von Fig. 7 zu Fig. 8). Die Kupplungszähne
14 und 15 kommen dann in gegenseitigen Eingriff. Wenn die Spindel 10 nach Anlauf des
Motors 12 zurückgezogen wird, beginnt der Eingriff zwischen den Kupplungszähnen 14
und 15 in einem Zwischenzustand zwischen den Zuständen der Fig. 5 und 6. Aus einem
Vergleich zwischen den Zuständen der Fig. 5 und 6 ist ersichtlich, daß das Antriebsrad 11
im großen Ausmaß nach links bewegt (oder gedreht) wird, während das Zwischenkupp
lungsglied 13 nicht bewegt (oder gedreht) wird. Die Kupplungszähne 14 und 15 beginnen
deshalb miteinander in Eingriff zu kommen, wenn die Drehgeschwindigkeit des Zwischen
kupplungsgliedes 13 niedriger ist als die des Antriebsrades 11. Die Kupplungszähne 14 und
15 beginnen auf diese Weise miteinander bei einer geringeren Geschwindigkeit in Eingriff
zu kommen und drehen dann mit einer höheren Geschwindigkeit, so daß die zwischen den
Kupplungszähnen 14 und den Kupplungszähnen 15 aufgebrachte Last vermindert ist.
Genauer ist bei Beginn des Eingriffs der Kupplungszähne 14 mit den Kupplungszähnen 15
die Drehgeschwindigkeit des Zwischenkupplungsgliedes 13 gegenüber der Drehgeschwin
digkeit des Antriebsrades 11 vermindert, so daß der Eingriff weich und gleichmäßig
geschieht, und die Dauerhalbbarkeit der Kupplungszähne 14 und 15 verbessert wird. Die
Umfangslänge der Ausnehmung 20, die oben beschrieben wurde, dient dazu, eine relative
Drehung zwischen dem Antriebsrad 11 und dem Zwischenkupplungsglied 13 zu ermögli
chen, wobei die Zeit des Drehbeginns des Zwischenkupplungsgliedes 13 nach dem anfäng
lichen Eingriff bei zunehmender Umfangslänge länger wird. Um eine solche relative
Drehung zu erreichen, kann die Länge der geneigten Flächen 21b der Ausnehmungen 21
länger werden. Die Länge der geneigten Flächen 21b kann jedoch wegen der Veränderung
der Tiefe als nicht so lang bestimmt werden. Deshalb ist vorzuziehen, die Länge der
Ausnehmungen 20 länger zu machen.
Wenn die der Drehung des Zwischenkupplungsgliedes 13 entgegenwirkende Kraft nach
Eingriff der Kupplungszähne 14 und 15 zunimmt, wird die Kugel 12 von der rechten
Endwand der Ausnehmung 20 gedrückt, so daß sie längs einer der geneigten Flächen 21b
rollt. Das Zwischenkupplungsglied 13 wird dadurch um die Strecke B (Tiefenunterschied)
vorwärts gedrückt, wie in Fig. 9 dargestellt. Der Einschraubvorgang der Schraube geht
weiter.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird bei Anlage des vorderen Endes der Anschlaghülse 19 an
einem Werkstück W die Kraft, mit der die Bedienungsperson das Werkzeug auf das
Werkstück W drückt, zur Anlagekraft der Anschlaghülse 19 am Werkstück, und die
Spindel 10 wird lediglich durch die Kraft der Feder SP nach vorne gedrückt. Wenn die
Kupplungszähne 14 und 15 bei Beendigung des Einschraubvorgangs einer Schraube um
eine vorbestimmte Tiefe außer Eingriff kommen, wird das Zwischenkupplungsglied 13 frei
und kann drehen, so daß es aus dem Zustand gemäß Fig. 6 in den Zustand der Fig. 5
zurückkehrt.
Zwischen den Kupplungszähnen 14 und den Kupplungszähnen 15 entsteht dann ein
Zwischenraum der Strecke B, so daß die Kupplungszähne 14 und 15 ohne Geräusche zu
erzeugen im Leerlauf drehen können und der Zustand gemäß Fig. 7 wieder eingenommen
wird.
Wenn die Bedienungsperson das Treiberbit 18 auf die nachfolgend anzutreibende Schraube
drückt, erfolgt der Einschraubvorgang im Zustand gemäß Fig. 9, und der Zustand gemäß
Fig. 7 wird nach Einschrauben bzw. Festziehen der Schraube um die vorbestimmt Tiefe
wieder eingenommen. Ein solcher Betrieb wird wiederholt ausgeführt, um einzuschrauben
de Schrauben festzuziehen.
Im folgenden wird der Betrieb beschrieben, um die Schraube, die ungenügend einge
schraubt ist, so daß eine restliche Einschraubstrecke verbleibt, wiederholt einzuschrauben
bzw. zu befestigen. In dem Fall, daß die verbleibende Einschraubstrecke kleiner als der in
Fig. 7 dargestellte Abstand B zwischen den Kupplungszähnen 14 und 15 ist, kann die
Anschlaghülse 19 am Werkstück W vor dem Eingriff der Kupplungszähne 14 und 15
anliegen, wegen des Rückzugs der Kupplungszähne 15 um die Strecke B, selbst wenn das
Treiberbit 18 auf die weiter einzuschraubende Schraube gedrückt und dann zurückgezogen
wird. Im Falle des herkömmlichen Werkzeugs kann die Schraube deshalb nicht weiter
angezogen werden, wenn die Anschlaghülse 19 nicht so weit zurückgezogen ist, daß sie
den Zustand gemäß Fig. 8 einnimmt.
Mit dem erfindungsgemäßen Schraubendreher kann der Zustand der Fig. 9 zum erneuten
Festziehen der Schraube erreicht werden, wenn die Bedienungsperson den Abzugschalter
3 freigibt, um den Motor 2 anzuhalten, und dann das Treiberbit 18 auf die wiederanzutrei
bende Schraube nach Betätigen des Abzugschalters 3 zum Wiederstarten des Motors 2
aufsetzt. Wenn der Motor 2 einmal angehalten hat, wird kein Drehmoment mehr zwischen
den Antriebsrad 11 und dem Zwischenkupplungsglied 13 übertragen, so daß die Kugel 12
in der zentralen Lage 21a der Ausnehmung 21, wie in Fig. 5 dargestellt, angeordnet ist,
und das Zwischenkupplungsglied 13 in seine rückwärtigste Lage zurückgezogen ist. Wenn
die verbleibende Einschraubstrecke klein ist, können die Kupplungszähne 14 und 15 nicht
miteinander in Eingriff kommen, um den Zustand gemäß Fig. 8 zu erreichen, wenn das
Treiberbit 18 auf die Schraube gedrückt wird. Wenn die verbleibende Einschraubstrecke
gleich dem Abstand B ist, nähern sich die Kupplungszähne 14 und 15 lediglich aneinander
an in eine Stellung, unmittelbar bevor die Kupplungszähne 14 und 15 in Eingriff kommen.
Wenn die verbleibende Einschraubstrecke kleiner wird, verbleibt somit ein größerer
Abstand.
Wenn im Falle der beschriebenen Ausführungsform der Abzugschalter 3 betätigt wird, um
den Motor 2 zu starten, kann die Drehung des Zwischenkupplungsgliedes 13 wegen dessen
Trägheit nicht unmittelbar beginnen. Deshalb rollt die Kugel 12 längs einer der geneigten
Flächen 21b der Ausnehmung 21 gemäß Fig. 6, so daß das Zwischenkupplungsglied 13
vorwärts gedrückt wird. Auf diese Weise kann der Zustand der Fig. 9 erreicht werden, um
die Schraube um die restliche Einschraubstrecke einzuschrauben, ohne daß der Zustand
gemäß Fig. 8 durchlaufen wird.
In der beschriebenen Ausführungsform ist die Ausnehmung 20 mit gleichmäßiger Tiefe im
Antriebsrad 11 ausgebildet und die Ausnehmung 21 mit sich verändernder Tiefe im
Zwischenkupplungsglied 13. Diese Anordnung kann umgedreht werden. Des weiteren kann
die Ausnehmung 21 V-förmig ausgebildet sein. Zusätzlich kann die Anzahl der Aus
nehmungen 20 oder 21 wahlweise bestimmt werden. Der Kupplungsmechanismus CL ist
zwar von der Spindel 10 getragen; es kann aber auch eine von der Spindel 10 getrennte
Tragwelle zum Tragen des Kupplungsmechanismus CL eingeführt werden.
Anhand der Fig. 10 bis 23 wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung erläutert.
Diese Ausführungsform ist ein Abänderung der ersten Ausführungsform. Deshalb sind
gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen und es fehlt die Erklärung dieser Teile.
Fig. 10 zeigt ein Schnittansicht eines motorgetriebenen Schraubendrehers entsprechend der
zweiten Ausführungsform. Gemäß Fig. 11 und 12 ist zwischen dem Antriebsrad 11 und
dem Zwischenkupplungsglied 13 ein Kraftübertragungsmechanismus P angeordnet. Ein
Antriebsteil 30 des Kraftübertragungsmechanismus P ist an der vorderen Endfläche des
Antriebsrades 11 an der gleichen Seite wie die Ausnehmungen 20 angeordnet. Der An
triebsteil 30 umfaßt einen zylindrischen Bereich 30b mit einem Loch 11b zum Einsatz der
Spindel 10 und erstreckt sich in axialer Richtung um eine vorbestimmte Strecke vom
Antriebsrad 11. Der Antriebsteil 30 umfaßt weiter drei Kraftübertragungszähne 30a, von
denen jeder an einer Außenfläche des zylindrischen Bereiches 30b ausgebildet ist und in
axialer Richtung eine Längsrichtung hat. Die Übertragungszähne 30a ragen radial auswärts
und sind in Umfangsrichtung gleich weit voneinander entfernt. Jeder der Übertragungs
zähne 30a hat eine radial auswärts zunehmende Breite, so daß an beiden Seiten in der
Umfangsrichtung geneigte Anlageflächen gebildet sind. Die Anlageflächen dienen zur
Anlage einer entsprechenden von Anlageflächen eines Kraftübertragungszahns 35a eines
angetriebenen Teils 35, welcher an dem Zwischenkupplungsglied 13 angeordnet ist, wie
später beschrieben.
Die Umfangslänge der Ausnehmung 20 des Antriebsrades 11 ist hier, wie in Zusammen
hang mit der ersten Ausführungsform beschrieben, so groß, daß sie zumindest den Durch
messer der Kugel 12 aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist die Ausnehmung 21 mit
einer Umfangslänge derart ausgeführt, daß zwischen der Kugel 12 und einer entsprechen
den der Endwände noch ein Abstand bzw. Spalt 31 besteht, wenn der Kraftübertragungs
mechanismus B in Betrieb ist, wie später erläutert.
Gemäß Fig. 13 und 15 ist der angetriebene Teil 35 an der rückwärtigen Fläche des
Zwischenkupplungsgliedes 43 ausgebildet. Der angetriebene Teil 35 enthält drei Über
tragungszähne 35a, die mit den Übertragungszähnen 30a des Antriebsteils 30 in Eingriff
bringbar sind. Das Zwischenkupplungsglied 13 hat eine Ausnehmung 25b zur Aufnahme
des Antriebsteils 30 des Antriebsrades 11. Die Übertragungszähne 35a ragen einwärts von
der inneren Oberfläche der Ausnehmung 35b vor und sind in Umfangsrichtung gleich weit
voneinander entfernt (s. Fig. 11, 19 und 20).
Das Zwischenkupplungsglied 13 und das Antriebsrad 11 sind derart angeordnet, daß der
Antriebsteil 30 des Antriebsrades 11 in den angetriebenen Teil 35 des Zwischenkupplungs
gliedes 13 eingesetzt ist. Das Zwischenkupplungsglied 13 ist relativ zum Antriebsrad 11
innerhalb eines beweglichen Bereiches der Übertragungszähne 35a des angetriebenen Teils
35, von denen jeder zwischen zwei Übertragungszähnen 30a des Antriebsteils 30 angeord
net ist, drehbar.
Wenn das Zwischenkupplungsglied 13 und das Antriebsrad 11 relativ zueinander verdreht
werden mit dem Ergebnis, daß die Übertragungszähne 30a und ihre entsprechenden
Übertragungszähne 35a über ihre Anlageflächen in Umfangsrichtung in gegenseitige
Anlage kommen, kann keine weitere Relativdrehung erfolgen, so daß das Zwischenkupp
lungsglied 13 zusammen mit dem Antriebsrad 11 dreht. Dieser Betrieb erfolgt unabhängig
von der axialen Lage des Zwischenkupplungsgliedes 13. Der Kraftübertragungsmechanis
mus P erlaubt somit innerhalb eines vorbestimmten Bereiches (dem beweglichen Bereich
der Übertragungszähne 25 zwischen zwei Übertragungszahnen 30a) eine Drehung des
Zwischenkupplungsgliedes 13 relativ zum Antriebsrad 11. Der Kraftübertragungsmechanis
mus B ermöglicht auch eine Drehung des Zwischenkupplungsgliedes 13 zusammen mit
dem Antriebsrad 11, nachdem das Zwischenkupplungsglied 13 relativ zum Antriebsrad 11
um diesen vorbestimmten Bereich verdreht ist, mit dem Ergebnis, daß die Übertragungs
zähne 35a an den entsprechenden Übertragungszähnen 30a anliegen.
Wie beschrieben, ist bei dieser Ausführungsform die Umfangslänge der Ausnehmungen 21
so bestimmt, daß der Spalt 31 zwischen der Kugel 12 und der entsprechenden Endwand
der Ausnehmung 21 in Umfangsrichtung noch ausgebildet ist, wenn das Zwischenkupp
lungsglied 13 zusammen mit dem Treibrad 11 dreht (s. Fig. 19 bis 22). Die Drehkraft des
Treibrades 11 wird auf diese Weise auf das Zwischenkupplungsglied 13 über den Kraft
übertragungsmechanismus B übertragen, und die Kugel 12 kann nicht gegen die ent
sprechende Endwand der Ausnehmung 20 und die der Ausnehmung 21 gedrückt werden.
Deshalb überträgt die Kugel 12 keine Druckkraft auf die Endwand der Ausnehmung 20
und die der Ausnehmung 21.
Der Betrieb dieser Ausführungsform wird nun anhand Fig. 16 bis 19 beschrieben.
Wie in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform erläutert, wird die Spindel 10
durch die Feder SP gemäß Fig. 16 nach vorne bewegt, wenn der Motor 2 nicht gestartet
und das Treiberbit 18 nicht auf eine einzuschraubende Schraube gedrückt ist. Des weiteren
ist das Zwischenkupplungsglied 13 von der Feder SP gegen das Antriebsrad 11 vorge
spannt. Da zwischen dem Antriebsrad 11 und dem Zwischenkupplungsglied 12 in diesem
Zustand kein Drehmoment übertragen wird, ist das Zwischenkupplungsglied 13 in seiner
dem Antriebsrad 11 nächsten Lage bzw. die Kugel 12 ist mit der Ausnehmung 21 an der
zentralen Stelle 21a mit der maximalen Tiefe (s. Fig. 11 und 21) in Anlage.
Des weiteren befindet sich in diesem Zustand im Kraftübertragungsmechanismus P jeder
der Übertragungszähne 35a des angetriebenen Teils 35 im wesentlichen in einer mittleren
Position zwischen zwei Übertragungszähnen 30a des Antriebsteils 30.
Wenn die Bedienungsperson das Werkzeug zum Antreiben auf das Werkstück drückt, wird
die Spindel 10 zusammen mit dem Treiberbit 18 (s. Fig. 17) zurückgezogen bzw. -ge
drückt. Die Kupplungszähne 14 und 15 kommen in gegenseitigen Eingriff.
Wenn die Bedienungsperson den Abzugsschalter 3 bei in Eingriff befindlichen Kupplungs
zähnen 14 und 15 zieht, dreht sich zunächst das Antriebsrad 11 und danach dreht sich das
Kupplungsglied 13 zusammen mit dem Antriebsrad 11, wenn die Übertragungszähne 30a
an den entsprechenden Übertragungszähnen 35a des Zwischenkupplungsgliedes 13 anlie
gen. Bezugnehmend auf die Zeitdauer zwischen dem Drehbeginn des Antriebsrades 11 und
dem Zeitpunkt, zu dem das Zwischenkupplungsglied 13 beginnt zusammen mit dem
Antriebsrad 11 zu drehen, oder dem Zeitpunkt, zu dem die Übertragungszähne 30a an den
entsprechenden Übertragungszähnen 35a anliegen, kann, wie in Zusammenhang mit der
ersten Ausführungsform beschrieben, das Zwischenkupplungsglied 13 sich unmittelbar
nach Drehbeginn des Antriebsrades 11 nicht zusammen mit dem Antriebsrad 11 drehen,
und das Antriebsrad 11 dreht relativ zu dem Zwischenkupplungsglied 13, was dazu führt,
daß das Zwischenkupplungsglied 13 durch Zusammenwirken der Kugel 12 mit den
Ausnehmungen 20 und 21 in axialer Richtung weg vom Antriebsrad 11 bewegt wird. Die
Kupplungszähne 14 und 15 kommen somit, wie in Fig. 18 dargestellt, in gegenseitigen
Eingriff.
Während des Eindrehens der Schraube wird das Drehmoment des Antriebsrades 11 auf das
Zwischenkupplungsglied 13 nur über den Kraftübertragungsmechanismus P übertragen. In
dieser Situation besteht der Spalt 31 zwischen der Kugel 12 und der entsprechenden
Endwand der Ausnehmung 21, so daß über den Weg von der Ausnehmung 20 zur Aus
nehmung 21 durch die Kugel 12 kein Drehmoment übertragen wird. Auf die Endwände
der Ausnehmungen 20 und 21 wird somit keine Drehkraft oder kein Einschraubmoment
aufgebracht, so daß eine Beschädigung der Endwände der Ausnehmungen 20 und 21
verhindert ist.
Wie anhand der ersten Ausführungsform beschrieben, wird die Druckkraft des Werkzeugs,
die von der Bedienungsperson in Richtung auf das Werkstück W aufgebracht wird, zur
Druckkraft der Anschlaghülse 19 auf das Werkstück, wenn das vordere Ende der An
schlaghülse 19 am Werkstück anliegt. Entsprechend entsteht ein Abstand zwischen den
Kupplungszähnen 14 und 15, und die Kupplungszähne 14 können leer drehen, ohne
Geräusch zu verursachen. Der Zustand gemäß Fig. 16 tritt wieder ein.
Wenn der Zustand gemäß Fig. 16 wieder eintritt, kehrt die Kugel 12 an die zentrale Stelle
21a der Ausnehmung 21 zurück, und die Übertragungszähne 35a des angetriebenen Teils
35 des Kraftübertragungsmechanismus B kehren ebenfalls in die mittlere Lage zwischen
zwei Übertragungszähnen 30a des Antriebsteils 30 (s. Fig. 11 und 21) zurück. In diesem
Zustand wird daher die Drehkraft auf das Zwischenkupplungsglied 13 nicht mehr über den
Kraftübertragungsmechanismus B übertragen, sondern über den Weg von der Ausnehmung
20 zur Ausnehmung 21 durch die Kugel 12 mit Hilfe der Feder SP, die die Stahlkugel 12
drückt.
Wenn das Werkzeug auf eine nachfolgend einzuschraubende Schraube gedrückt wird, und
der Kupplungsmechanismus CL im Leerlauf läuft, kommen die Kupplungszähne 14 und 15
im ersten Stadium in gegenseitigen Eingriff, wenn die Spindel 10 durch das Drücken des
Treiberbits 18 auf die Schraube zurückgezogen wird. Wenn das Festziehmoment auf das
Zwischenkupplungsglied 13 aufgebracht wird, dreht sich das Zwischenkupplungsglied 13
relativ zum Antriebsrad 11, so daß das Zwischenkupplungsglied 13 vorwärts bewegt wird.
Auf diese Weise kommen die Kupplungszähne 14 und 15 im mittleren Stadium zwischen
dem Stadium der Fig. 21 und dem der Fig. 22 in gegenseitigen Eingriff.
Wenn das Zwischenkupplungsglied 13 relativ zum Antriebsrad 11 durch Eingriff der
Kupplungszähne 14 und der Kupplungszähne 15 verdreht wird, kommen die Übertragungs
zähne 30a an den entsprechenden Übertragungszähne 35a zur Anlage (oder der Antriebsteil
30 kommt in Anlage an den getriebenen Teil 35), und der Festschraubvorgang läuft in
dieser Situation ab. Die Drehkraft des Antriebsrades 11 wird auf das Zwischenkupplungs
glied 13 über den Kraftübertragungsmechanismus B und dann auf die Spindel 10 über
tragen. Da zwischen der Kugel 12 und der entsprechenden Endwand der Ausnehmung 21
der Spalt 31 gebildet wird, wird auf die Endwand der Ausnehmung 20 ebenso wie auf die
Endwand der Ausnehmung 21 eine Druckkraft ausgeübt, so daß die Endwände ebenso wie
die Kugel 12 nicht beschädigt werden und die Dauerhaltbarkeit des Schraubendrehers
verbessert ist.
Die Betriebsweise beim Festziehen einer unzureichend angezogenen Schraube ist die
gleiche wie bei der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß die Drehkraft des
Antriebsrades 11 über den Kraftübertragungsmechanismus B auf das Zwischenkupplungs
glied 13 aufgebracht wird.
Bei dieser Ausführungsform wird somit sowohl beim normalen Festziehen einer Schraube
als auch beim Festziehen einer ungenügend eingetriebenen Schraube die Drehkraft des
Antriebsrades 11 auf das Zwischenkupplungsglied 13 über den Kraftübertragungsmechanis
mus B übertragen und nicht über den Weg von der Ausnehmung 20 zur Ausnehmung 21
durch die Kugel 12.
Im Vergleich dieser Ausführungsform mit der ersten Ausführungsform dient der die
Ausnehmungen 20 und 21 und die Kugel 12 umfassende Mitnehmermechanismus in der
ersten Ausführungsform sowohl als Kraftübertragungsmechanismus als auch als ein
Mechanismus für die axiale Bewegung des Zwischenkupplungsgliedes 13, wohingegen der
Mitnehmermechanismus in der zweiten Ausführungsform nur als Mechanismus zur
Bewegung des Zwischenkupplungsgliedes 13 in axialer Richtung dient und die Kraftüber
tragung über den Kraftübertragungsmechanismus B bewerkstelligt wird.
Da die Endwände der Ausnehmungen 20 und 21 bei der zweiten Ausführungsform keine
Drehkraft aufnehmen, kann die Ausnehmung 21 als eine Ausnehmung 21′ gemäß Fig. 23
ausgebildet werden. Die Ausnehmung 21′ entspricht der Ausnehmung 21 unter Weglassen
der Endwände für die Anlage der Kugel 12 und mit einer im Vergleich zur Ausnehmung
21 geringeren Tiefe. In Verbindung damit kann ein Zwischenkupplungsglied 13′ (oder ein
Antriebsrad) mit der Ausnehmung 21′ eine um eine Länge t geringere Dicke als das
Zwischenkupplungsglied 13 haben. Der Schraubendreher kann entsprechend kleiner
aufgebaut sein.
Das Merkmal der zweiten Ausführungsform liegt darin, daß der Mitnehmermechanismus
für die axiale Bewegung des Zwischenkupplungsgliedes 13 keine wesentliche Kraft zur
Übertragung von Leistung vom Antriebsrad 11 auf das Zwischenkupplungsglied 13
aufnimmt, so daß das Setzen oder die Beschädigung des Mitnehmermechanismus ver
mindert werden kann.
Die Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen be
schrieben; Modifizierungen oder Abänderungen können jedoch auf einfache Weise gemacht
werden, ohne vom in den Ansprüchen definierten Erfindungsgedanken abzuweichen.
Claims (12)
1. Schraubeneindrehwerkzeug mit einem Gehäuse (1), innerhalb dessen eine
Antriebsvorrichtung aufgenommen ist und an dessen vorderen Bereich eine Anschlaghülse
(19) angebracht ist,
einer von dem Gehäuse drehbar und axial beweglich gehaltenen Spindel (10), welche innerhalb eines vorbestimmten Bereiches in axialer Richtung beweglich ist und einen vorderen Bereich zum Anbringen eines Bits (18) aufweist,
einem durch die Antriebsvorrichtung drehbar angetriebenen Antriebsrad (11),
einem zwischen dem Antriebsrad (11) und der Spindel (10) angeordneten, mit dem Antriebsrad (11) drehbaren Zwischenkupplungsglied (13),
einer Klauenkupplung (14, 15), die in Eingriff bringbar ist, wenn die Spindel (10) durch Anlage des Bits (18) an einem Werkstück axial bewegt wird,
einer zwischen dem Zwischenkupplungsglied (13) und dem Antriebsrad (11) angeordneten Mitnehmervorrichtung (12, 20, 21), welche innerhalb eines vorbestimmten Bereiches eine Drehung und eine axiale Relativbewegung zwischen dem Zwischenkupp lungsglied (13) und dem Antriebsrad (11) zuläßt und
einer Vorspannvorrichtung (SP), welche im lastfreien Zustand der Spindel (10) eine vorbestimmte Lage des Zwischenkupplungsgliedes (13) relativ zum Antriebsrad (11) aufrechterhält,
wodurch die Drehung des Antriebsrades (11) auf das Zwischenkupplungsglied (13) übertragen wird, wenn das Antriebsrad (11) relativ zu dem Zwischenkupplungsglied (13) um einen vorbestimmten Winkel verdreht ist, nachdem die Klauenkupplung (14, 15) in Eingriff gebracht ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klauenkupplung (14, 15) zwischen der Spindel (10) und dem Zwischen kupplungsglied (13) ausgebildet ist,
daß das Antriebsrad (11) axial unbeweglich und das Zwischenkupplungsglied (13) axial beweglich ist, und
daß die Vorspannvorrichtung (SP) zwischen der Spindel (10) und dem Zwi schenkupplungsglied (13) angeordnet ist, so daß das Zwischenkupplungsglied (13) in Eingriffsrichtung der Klauenkupplung (14, 15) bewegt wird und relativ zum Antriebsrad (11) gegen die Vorspannkraft der Vorspannvorrichtung (SP) dreht, wenn die Klauenkupp lung durch Bewegung der Spindel (10) infolge Anlage des Bits (18) am Werkstück in Eingriff ist.
einer von dem Gehäuse drehbar und axial beweglich gehaltenen Spindel (10), welche innerhalb eines vorbestimmten Bereiches in axialer Richtung beweglich ist und einen vorderen Bereich zum Anbringen eines Bits (18) aufweist,
einem durch die Antriebsvorrichtung drehbar angetriebenen Antriebsrad (11),
einem zwischen dem Antriebsrad (11) und der Spindel (10) angeordneten, mit dem Antriebsrad (11) drehbaren Zwischenkupplungsglied (13),
einer Klauenkupplung (14, 15), die in Eingriff bringbar ist, wenn die Spindel (10) durch Anlage des Bits (18) an einem Werkstück axial bewegt wird,
einer zwischen dem Zwischenkupplungsglied (13) und dem Antriebsrad (11) angeordneten Mitnehmervorrichtung (12, 20, 21), welche innerhalb eines vorbestimmten Bereiches eine Drehung und eine axiale Relativbewegung zwischen dem Zwischenkupp lungsglied (13) und dem Antriebsrad (11) zuläßt und
einer Vorspannvorrichtung (SP), welche im lastfreien Zustand der Spindel (10) eine vorbestimmte Lage des Zwischenkupplungsgliedes (13) relativ zum Antriebsrad (11) aufrechterhält,
wodurch die Drehung des Antriebsrades (11) auf das Zwischenkupplungsglied (13) übertragen wird, wenn das Antriebsrad (11) relativ zu dem Zwischenkupplungsglied (13) um einen vorbestimmten Winkel verdreht ist, nachdem die Klauenkupplung (14, 15) in Eingriff gebracht ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klauenkupplung (14, 15) zwischen der Spindel (10) und dem Zwischen kupplungsglied (13) ausgebildet ist,
daß das Antriebsrad (11) axial unbeweglich und das Zwischenkupplungsglied (13) axial beweglich ist, und
daß die Vorspannvorrichtung (SP) zwischen der Spindel (10) und dem Zwi schenkupplungsglied (13) angeordnet ist, so daß das Zwischenkupplungsglied (13) in Eingriffsrichtung der Klauenkupplung (14, 15) bewegt wird und relativ zum Antriebsrad (11) gegen die Vorspannkraft der Vorspannvorrichtung (SP) dreht, wenn die Klauenkupp lung durch Bewegung der Spindel (10) infolge Anlage des Bits (18) am Werkstück in Eingriff ist.
2. Schraubeneindrehwerkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Mitnehmervorrichtung eine erste Ausnehmung (21), eine zweite Aus
nehmung (20) und ein Eingriffsglied (12) enthält, welches zwischen der ersten und der
zweiten Ausnehmung aufgenommen ist, wobei die erste Ausnehmung (21) und die zweite
Ausnehmung (20) sich gegenüberliegend an je einem der Bauteile Antriebsrad (11) oder
Zwischenkupplungsglied (13) ausgebildet sind und zumindest die erste oder die zweite
Ausnehmung eine Bewegung des Eingriffsgliedes (12) in Drehrichtung zuläßt und eine
Tiefe in axialer Richtung aufweist, die sich in Umfangsrichtung ändert.
3. Schraubeneindrehwerkzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Eingriffsglied eine Kugel (12)
ist.
4. Schraubeneindrehwerkzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Mitnehmervor
richtungen (12, 20, 21) vorgesehen ist, welche in Umfangsrichtung gleichmäßig vonein
ander entfernt sind.
5. Schraubeneindrehwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorspannvorrichtung eine Feder (SP) zum Vorspannen des Zwischenkupp
lungsgliedes (13) gegen das Antriebsrad (11) ist, welche Feder dazu dient, im lastfreien
Zustand der Spindel sowohl eine vorbestimmte Drehlage als auch eine vorbestimmte axiale
Lage des Zwischenkupplungsgliedes (13) relativ zum Antriebsrad (11) zu halten und die
Klauenkupplung (14, 15) außer Eingriff zu halten.
6. Schraubeneindrehwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (11) und das
Zwischenkupplungsglied (13) koaxial zu der Spindel (10) angeordnet sind.
7. Schraubendrehwerkzeug nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Antriebsrad (11) und das Zwischenkupplungsglied (13) von der Spindel
(10) drehbar gehalten sind und daß das Zwischenkupplungsglied (13) in axialer Richtung
längs der Längsrichtung der Spindel (10) bewegt wird.
8. Schraubeneindrehwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
gekennzeichnet durch einen Kraftübertragungsmechanismus
(30a, 30b, 35a, 35b) zur direkten Übertragung der Drehung des Antriebsrades (11) auf das
Zwischenkupplungsglied (13) ohne Wirksamkeit der Mitnehmervorrichtung (12, 20, 21),
wenn das Zwischenkupplungsglied (13) relativ zum Antriebsrad (11) nach Eingriff der
Klauenkupplung (14, 15) durch Bewegung der Spindel (10) infolge Anlage des Bits (18) am
Werkstück verdreht wird.
9. Schraubeneindrehwerkzeug nach Anspruch 7 und 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kraftübertragungsmechanismus einen ersten und einen zweiten Vorsprung
(30a, 35a) aufweist, welche am Antriebsrad (11) bzw. am Zwischenkupplungsglied (13)
ausgebildet sind und aneinander anliegen, wenn das Antriebsrad (11) um den vorbestimm
ten Winkel gedreht wird.
10. Schraubeneindrehwerkzeug nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Antriebsrad (11) einen zylindrischen Bereich (30b) zum Einsetzen der Spindel (10) aufweist, welcher sich zum Zwischenkupplungsglied (13) hin erstreckt,
daß das Zwischenkupplungsglied (13) eine zylindrische Innenfläche aufweist, welche zu einer äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Bereiches weist und davon einen geeigneten Abstand hat,
daß der erste Vorsprung (30a) an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Bereiches (30b) des Antriebsrades (11) ausgebildet ist und
daß der zweite Vorsprung (35a) an der Innenfläche des Zwischenkupplungs gliedes (13) ausgebildet ist.
das Antriebsrad (11) einen zylindrischen Bereich (30b) zum Einsetzen der Spindel (10) aufweist, welcher sich zum Zwischenkupplungsglied (13) hin erstreckt,
daß das Zwischenkupplungsglied (13) eine zylindrische Innenfläche aufweist, welche zu einer äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Bereiches weist und davon einen geeigneten Abstand hat,
daß der erste Vorsprung (30a) an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Bereiches (30b) des Antriebsrades (11) ausgebildet ist und
daß der zweite Vorsprung (35a) an der Innenfläche des Zwischenkupplungs gliedes (13) ausgebildet ist.
11. Schraubeneindrehwerkzeug nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere erste und zweite Vorsprünge (30a, 35a) vorgesehen und diese in
Umfangsrichtung jeweils gleichweit voneinander entfernt sind.
12. Schraubeneindrehwerkzeug nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Mitnehmervorrichtung zwischen einem äußeren Umfangsteil des Zwi
schenkupplungsgliedes (13) und einem diesem zugewandten Teil des Antriebsrades (11)
vorgesehen ist.
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