DE4430186A1 - Schrauber - Google Patents
SchrauberInfo
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einem Schrauber nach der Gattung
des Anspruchs 1. Es ist schon ein Schrauber bekannt
(DE 42 32 197 A1), der eine selbsttätig schaltende
Überrastkupplung aufweist, die bei Erreichen eines
bestimmten Grenzdrehmomentes überrastet und somit das
Einschraubmoment begrenzt. Darüber hinaus ist der Schrauber
mit einer Abschalteinrichtung versehen, die bei Erreichen
des Grenzdrehmomentes einen Antriebsmotor des Schraubers
abschaltet. Auf diese Weise ist zwar ein relativ
verzögerungsfreies Abschalten des Antriebsmotors möglich,
jedoch kann es infolge der Schwungmasse des Antriebsstrangs
zwischen Antriebsmotor und Überrastkupplung zum wiederholten
Überrasten kommen, was die Schraubgenauigkeit verringert und
daher zu vermeiden ist.
Der erfindungsgemäße Schrauber mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, eine
höhere Schraubgenauigkeit aufzuweisen, da ein wiederholtes
Überrasten der Überrastkupplung nach Erreichen des
Grenzdrehmomentes unterbunden wird.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten
Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und
Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Schraubers
möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt durch den
Schrauber in einer ersten Schaltstellung und in Fig. 2 sind
zwei weitere Schaltstellungen des Schraubers dargestellt.
In Fig. 1 ist ein Teilschnitt durch einen
druckluftbetriebenen Handschrauber dargestellt. Ein
ähnlicher Schrauber ist beispielsweise aus der DE 42 32 197
A1 bekannt, so daß auf eine vollständige Beschreibung des
Schraubers verzichtet werden kann und statt dessen auf diese
Schrift verwiesen wird.
Mit der Bezugszahl 10 ist ein Schaltteil bezeichnet, der
zwischen einem nicht dargestellten Übersetzungsgetriebe
einerseits, und einer ebenfalls nicht dargestellten
Schraubwerkzeugaufnahme andererseits in den Antriebsstrang
des Schraubers integriert ist. Der Schaltteil 10 weist eine
Antriebswelle 11 auf, die als Hohlwelle ausgebildet ist und
antriebsseitig mit einem Innenmehrkantprofil 12 zum Anschluß
an eine Abtriebswelle des Übersetzungsgetriebes versehen
ist. Abtriebsseitig, auf einem dem Innenmehrkantprofil 12
abgewandten Ende 13 der Antriebswelle 11 ist ein
Abtriebsteil 14 über eine Mehrzahl von Kugeln 15 verdrehbar,
jedoch axial unverschiebbar gelagert. Der Abtriebsteil 14
seinerseits ist mit der Schraubwerkzeugaufnahme verbunden,
bzw. bildet die Schraubwerkzeugaufnahme selbst. An der
antriebsseitigen Stirnseite 14a des Abtriebsteils 14 ist
eine Verzahnung 16 ausgebildet, die zwischen benachbarten
Zähnen Aufnahmetaschen für Rastkugeln 17 bildet. Der
Verzahnung 16 gegenüberliegend ist eine Gegenverzahnung 18
an einem Kupplungsring 19 ausgebildet, die ebenfalls Zähne
bzw. Aufnahmetaschen für die Kugeln 17 aufweist. Der
Kupplungsring 19 ist auf der Antriebswelle 11 drehbar und
axial verschiebbar gelagert. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier Rastkugeln 17 mit
entsprechender Anzahl Aufnahmetaschen an dem Abtriebsteil 14
sowie am Kupplungsring 19 ausgebildet. Es sind aber auch
durchaus andere Ausbildungsformen mit beispielsweise drei
bis sechs Rastkugeln 17 denkbar. Insgesamt bilden die Teile
16, 17 und 18 eine Überrastkupplung 20. Der Kupplungsring 19
ist ferner von einer Druckhülse 21 umgeben, die von einer
Druckfeder 22 in Richtung auf die Überrastkupplung 20 mit
einer Druckkraft beaufschlagt ist und somit den
Kupplungsring 19 in eine Eingriffstellung mit den Rastkugeln
17 drängt. Ein an der Druckhülse 21 ausgebildeter
umlaufender Haltevorsprung 23 überdeckt die Rastkugeln 17
radial und verhindert somit ein radiales Herausfallen der
Rastkugeln 17 aus den Aufnahmetaschen. Die Druckfeder 22
stützt sich andererseits an einen Einstellring 26 ab, der
etwa in Höhe der Innen-Mehrkantaufnahme 12 außen auf die
Antriebswelle 11 aufgeschraubt ist. Dabei ist zwischen
Druckfeder 22 und Einstellring 26 ein Axiallager 27
vorgesehen, so daß sich die Druckfeder 22 relativ zum
Einstellring 26 in Umfangsrichtung der Antriebswelle 11
verdrehen kann. Durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben
des Einstellrings 26 ist die Vorspannung der Druckfeder 22
und damit das Auslösemoment der Überrastkupplung 20
einstellbar.
Zur Übertragung eines Drehmomentes von der Antriebswelle 11
auf den Kupplungsring 19 dient eine Schalthülse 30. Die
Schalthülse 30 ist hierzu über eine Kugellagerung 31,
bestehend aus dreimal jeweils vier Lagerkugeln 32 in
Umfangsrichtung verdrehfest, jedoch axial verschiebbar
gelagert. Die Lagerkugeln 32 tauchen in entsprechende in der
Antriebswelle 11 ausgebildete, axial und in Umfangsrichtung
geschlossene Lagernuten 33 etwa hälftig ein. Die andere
Hälfte der Lagerkugeln 32 ist jeweils in einer in der
Schalthülse 30 vorgesehenen, durchgehenden Axialnut 34
angeordnet.
Zwischen Schalthülse 30 und Kupplungsring 19 befindet sich
eine Trennkupplung 38, die als Klauenkupplung ausgebildet
ist. An der Schalthülse 30 sind abtriebsseitig
Kupplungsnocken 39 ausgebildet, die im Eingriff stehen mit
korrespondierenden Kupplungsnocken 40 am Kupplungsring 19.
Die Schalthülse 30 wird von einer Schließfeder 41 in
Einrückrichtung der Trennkupplung 38 mit Kraft beaufschlagt.
Ein mittels eines Sicherungsrings 43 auf der Antriebswelle
11 axial festgelegter Ring 42 dient als Widerlager für die
Schließfeder 41.
Das Schaltteil 10 ist mit einer Abschalteinrichtung 48
ausgestattet. Die Abschalteinrichtung 48 umfaßt im
wesentlichen einen Sperrschieber 49, der innerhalb der
Antriebswelle 11 axial verschiebbar ist. An seinem
antriebsseitigen Ende ist der Sperrschieber 49 mit einer
Aufnahme 50 versehen, in die eine Schaltstange 51 des
Schraubers ragt. Die Schaltstange 51 erstreckt sich koaxial
innerhalb der Antriebswelle 11 zu einem nicht näher
dargestellten Abschaltventil. Es kann dabei ein beliebiges
Abschaltventil, beispielsweise das aus der DE 42 32 197 A1
bekannte Ventil zur Anwendung kommen. Derartige Ventile
werden in der Regel mittels Federkraft bzw. vom Luftstrom in
Richtung auf ihre Schließstellung gedrängt, wodurch die
Schaltstange 51 in Richtung auf den Sperrschieber 49
beaufschlagt wird und diesen entgegen einer am
schraubwerkzeugseitigen Ende des Sperrschiebers 49
angeordneten Rückstellfeder 52 verschieben möchte. Die
Rückstellfeder 52 stützt sich dabei an einem Stützring 47
innerhalb der Antriebswelle 11 ab.
Die axiale Verschiebung des Sperrschieber 49 entgegen der
Rückstellfeder 52 durch den Druck am Abschaltventil wird
zunächst jedoch durch ein Kugelgesperre 53 verhindert. Das
Kugelgesperre 53 besteht aus einer Radialbohrung 54, die den
Sperrschieber 49 radial durchquert und an einer Stelle die
Wandung der Antriebswelle 11 durchbricht. Innerhalb der
Radialbohrung 54 sind drei Sperrkugeln 55, 56, 57
angeordnet, wobei eine Sperrkugel 55 vollständig innerhalb
des Sperrschiebers 49 liegt, eine mittlere Sperrkugel 56
teilweise in die Wandung der Antriebswelle 11 greift und
eine dritte Sperrkugel 57 radial weiter außen teilweise aus
der Wandung der Antriebswelle 11 herausragt. Zwischen der
ersten Sperrkugel 55 und der mittleren Sperrkugel 56 ist
eine Sperrfeder 58 vorgesehen, die die zweite und dritte
Sperrkugel 56, 57 nach radial außen drängt. Die Sperrfeder
58 stützt sich dabei an der inneren Sperrkugel 55 und diese
an der Innenwandung der Antriebswelle 11 ab. Die äußere
Sperrkugel 57 wird dabei von einer Schulter 59 des
Kupplungsrings 19 radial überdeckt. Da sich die zweite
Sperrkugel 56 in der in Fig. 1 gezeigten Sperrstellung etwa
mittig zwischen Sperrschieber 49 und Antriebswelle 11
befindet, wird der Sperrschieber 49 formschlüssig gesperrt
und kann daher von der Schaltstange 51 nicht entgegen der
Rückstellfeder 52 axial verschoben werden.
In der Wandung der Antriebswelle 11 befindet sich eine
weitere Durchgangsbohrung 60, in der eine Trennkugel 61
angeordnet ist. In Verlängerung der Durchgangsbohrung 60
nach radial innen befindet sich im Sperrschieber 49 eine
Ringnut 62, die schräg verlaufende axiale Begrenzungsflächen
hat. Die Trennkugel 61 hat einen Durchmesser, der größer ist
als die Dicke der Wandung der Antriebswelle 11, so daß sie
in der in Fig. 1 gezeigten Stellung bei von der Schalthülse
30 radial überdeckter Durchgangsbohrung 60 teilweise in die
Ringnut 62 ragt. Die Funktion der Trennkugel 61 wird anhand
von Fig. 2 näher erläutert.
Die in Fig. 1 gezeigte Schaltstellung des Schaltteils 10
des Schraubers entspricht einer Ausgangsstellung bzw. einer
Stellung während der Anfangsphase eines Schraubvorgangs. Das
Schraubmoment wird über die Antriebswelle 11 und die
Kugellagerung 31 auf die Schalthülse 30, dann über die
Trennkupplung 38 auf den Kupplungsring 19 und von dort über
die Gegenverzahnung 18 und die Rastkugeln 17 auf die
Verzahnung 16 des Abtriebsteils 14 übertragen. Mit
zunehmendem übertragenem Drehmoment ist der Kupplungsring 19
bestrebt, sich gegenüber dem Abtriebsteil 14 in
Umfangsrichtung der Antriebswelle 11 zu verdrehen bzw. sich
gegenüber dieser entgegen der Druckfeder 22 axial zu
verschieben, da aus dem übertragenen Drehmoment in der
Berührungsfläche mit den Rastkugeln 17 an der
Gegenverzahnung 18 entsprechende Umfangs- bzw. Axialkräfte
resultieren. Die Rastkugeln 17 sind also bestrebt, das
Kupplungsteil 19 axial vom Abtriebsteil 14 weg zu
verschieben und wandern dabei entlang den Zahnflanken der
Verzahnungen 16, 18 in Richtung auf die Zahnspitzen. Im
Grenzfall entspricht dann der Abstand der Verzahnungen 16,
18 zwischen den Zahnspitzen von Kupplungsring 19 und
Abtriebsteil 14 dem Durchmesser der Rastkugeln 17.
Die zu diesem Grenzfall gehörende Schaltstellung des
Schaltteils 10 ist in Fig. 2, obere Schnitthälfte
dargestellt. In dieser Stellung ist das maximal übertragbare
Drehmoment erreicht. Die Überrastkupplung 20 wird ausgelöst,
indem die Rastkugeln 17 überrasten und von der Druckfeder 22
über den Kupplungsring 19 in benachbarte Rasttaschen
gedrängt werden. Damit es nicht zu einem wiederholten
Überrasten kommt, wird - wie weiter unten erläutert - nach
dem ersten Überrasten der Antriebsmotor über die
beschriebene Abschalteinrichtung 48 abgeschaltet und die
Trennkupplung 38 dabei ausgerückt.
Mit zunehmendem Drehmoment verschiebt sich nicht nur der
Kupplungsring 19 entgegen der Druckfeder 22, sondern auch
die Schalthülse 30 über die Trennkupplung 38 entgegen der
Schließfeder 41. Während des Verschiebens des Kupplungsrings
19 wird die äußere Sperrkugel 57 des Kugelgesperres 53 über
die Schulter 59 des Kupplungsring 19 nach radial innen
gedrängt. Ausgehend von der in Fig. 1 gezeigten
Schaltstellung wird demzufolge die mittlere Sperrkugel 56
nach innen verschoben, bis sie in radialer Richtung
vollständig in den Sperrschieber 49 eintaucht. In diesem
Moment ist der Sperrschieber 49 entriegelt und kann vom
Ventildruck des Abschaltventils über die Schaltstange 51
entgegen der Kraft der Rückstellfeder 52 nach axial vorn
verschoben werden. Der Sperrschieber 49 schnappt dann nach
vorn in die in Fig. 2 gezeigte Schaltstellung.
In dieser Schaltstellung des Schaltteils 10 befindet sich
eine Ausnehmung 63 der Schalthülse 30 radial über der
Durchgangsbohrung 60, in die die Trennkugel 61 radial
eintauchen kann. Beim Verschieben des Sperrschiebers 49 nach
axial vorn wird die Trennkugel 61 von der schrägen
Begrenzungsfläche der Ringnut 62 nach radial außen in diese
Ausnehmung 63 gedrängt. Dadurch wird die Schalthülse 30
formschlüssig axial verriegelt. Nach dem Überrasten der
Überrastkupplung 20 wird der Kupplungsring 19 von der
Druckfeder 22 entsprechend axial nach vorn verschoben, so
daß die Rastkugeln 17 in die Rasttaschen zwischen den
Verzahnungen 16, 18 eintauchen. Der Kupplungsring 19
verschiebt sich dabei axial nach vorn in die in der Fig. 2,
untere Schnitthälfte dargestellte Schaltstellung. Die
Trennkugeln 61 befinden sich dabei noch immer in ihrer die
Schalthülse 30 axial verriegelnden Stellung, so daß die
Trennkupplung 38 geöffnet wird und die Kupplungsnocken 39,
40 außer Eingriff gelangen. Das Kupplungsteil 19 ist somit
vom gesamten Antriebsstrang zum Antriebsmotor hin
abgekoppelt, so daß keine Schwungenergie mehr auf das
Kupplungsteil 19 übertragbar ist. Ein nochmaliges Überrasten
der Überrastkupplung 20 wird hierdurch verhindert.
Erst bei entlastetem Abschaltventil, wie es sich
beispielsweise nach Absperren der Druckluftzufuhr durch den
Bediener des Schraubers ergibt, kann die Schaltstange 51
durch die Rückstellfeder 52 in ihre Ausgangsstellung
zurückgebracht werden. Der Sperrschieber 49 kehrt dann in
die in Fig. 1 gezeigte Ausgangsstellung zurück, wobei ein
Anschlagstift 64 als antriebsseitiger Anschlag für den
Sperrschieber 49 dient. Die Trennkugel 61 wird bei der
Axialverschiebung des Sperrschiebers 49 von der Schließfeder
41 wieder in die Ringnut 62 gedrängt, so daß die Schalthülse
30 axial freigegeben und die Trennkupplung 38 wieder
eingerückt wird. Der Schrauber befindet sich dann in seiner
in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung für einen neuen
Schraubvorgang.
Claims (7)
1. Schrauber, insbesondere druckluftbetriebener
Handschrauber, mit einer im Antriebsstrang zwischen einem
Antriebsmotor und einem Schraubwerkzeughalter angeordneten,
bei Erreichen eines Grenzdrehmomentes selbsttätig
schaltenden Überrastkupplung (20) und mit einer
Abschalteinrichtung (48), die bei Erreichen des
Grenzdrehmomentes den Antriebsmotor abschaltet, dadurch
gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Trennkupplung (38)
vorgesehen ist, die mit der Abschalteinrichtung (48) derart
zusammenwirkt, daß sie die Drehmomentübertragung bei
Erreichen des Grenzdrehmomentes unterbricht und erst nach
Rückstellung der Abschalteinrichtung (48) erneut einrückbar
ist.
2. Schrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Trennkupplung (38) unmittelbar vor der Überrastkupplung
(20) im Antriebsstrang vom Antriebsmotor in Richtung zum
Schraubwerkzeughalter gesehen angeordnet ist.
3. Schrauber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennkupplung (38) als Klauenkupplung ausgebildet
ist.
4. Schrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkupplung (38) zwischen
einem Kupplungsring (19) und einer Schalthülse (30)
angeordnet ist, wobei der Kupplungsring (19) andererseits
eine Gegenverzahnung (18) der Überrastkupplung (20) trägt
und die Schalthülse (30) drehfest und axial verschiebbar mit
einer Antriebswelle (11) des Schraubers verbunden ist.
5. Schrauber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Wandung der Antriebswelle (11) mit einer radialen
Durchgangsbohrung (60) versehen ist, in der eine Trennkugel
(61) sitzt, welche einen größeren Durchmesser als die Dicke
der Wandung hat, wobei die Durchgangsbohrung (60) radial von
der axial verschiebbaren, eine Ausnehmung (63) für die
Trennkugel (61) aufweisenden Schalthülse (30) derart
überdeckt wird, daß die Trennkugel (61) beim Überrasten der
Überrastkupplung (20) von einem Sperrschieber (49) der dann
abschaltenden Abschalteinrichtung (48) in die Ausnehmung
(63) in der Schalthülse (30) gedrängt wird, wodurch die
Schalthülse (30) axial unverschiebbar festgelegt und die
Trennkupplung (38) dadurch geöffnet wird, während die
Trennkugel (38) zwecks Freigabe der Schalthülse (30) bei
rückgestellter Abschalteinrichtung (48) in eine Ringnut (62)
im Sperrschieber (49) eintauchen kann, wodurch die
Trennkupplung (38) geschlossen wird.
6. Schrauber nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schalthülse (30) mit der Kraft einer
Schließfeder (41) in Richtung auf den Kupplungsring (19)
beaufschlagt ist.
7. Schrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Antriebsmotor druckluftbetrieben ist und die
Rückstellung der Abschalteinrichtung (48) nach Absperren
einer Druckluftzufuhr zum Antriebsmotor durch eine
Rückstellfeder (52) automatisch erfolgt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944430186 DE4430186A1 (de) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Schrauber |
SE9502935A SE9502935L (sv) | 1994-08-25 | 1995-08-24 | Skruvdragare |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944430186 DE4430186A1 (de) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Schrauber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4430186A1 true DE4430186A1 (de) | 1996-02-29 |
Family
ID=6526556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944430186 Withdrawn DE4430186A1 (de) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Schrauber |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4430186A1 (de) |
SE (1) | SE9502935L (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2375983A (en) * | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Bosch Gmbh Robert | A hand tool machine with cutout clutch |
TWI381911B (zh) * | 2010-09-16 | 2013-01-11 | Ho Tien Chen | 螺絲鎖合工具之離合結構 |
DE102021208653A1 (de) | 2021-08-09 | 2023-02-09 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Steuerung einer Handwerkzeugmaschine |
-
1994
- 1994-08-25 DE DE19944430186 patent/DE4430186A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-08-24 SE SE9502935A patent/SE9502935L/ not_active Application Discontinuation
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DE10125641A1 (de) * | 2001-05-25 | 2002-12-05 | Bosch Gmbh Robert | Handwerkzeugmaschine |
DE10125641C2 (de) * | 2001-05-25 | 2003-08-21 | Bosch Gmbh Robert | Handwerkzeugmaschine |
GB2375983B (en) * | 2001-05-25 | 2003-11-12 | Bosch Gmbh Robert | Hand tool machine |
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DE102021208653A1 (de) | 2021-08-09 | 2023-02-09 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Steuerung einer Handwerkzeugmaschine |
WO2023016811A1 (de) | 2021-08-09 | 2023-02-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur steuerung einer handwerkzeugmaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9502935L (sv) | 1996-02-26 |
SE9502935D0 (sv) | 1995-08-24 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |