DE8031519U1

DE8031519U1 - Schlagwerkzeug

Info

Publication number: DE8031519U1
Application number: DE19808031519U
Authority: DE
Original assignee: Chicago Pneumatic Tool Co LLC
Current assignee: Chicago Pneumatic Tool Co LLC
Priority date: 1979-12-18
Filing date: 1980-11-26
Publication date: 1981-04-16
Also published as: NL8005916A; DE3044533A1; AU6464680A; FR2471839A1; BE885467A; IT1194712B; BR8008031A; SE8008869L; ES495818A0; ES8107080A1; US4347902A; GB2065525A; JPS56134182A; IT8025660A0

Description

Schlagwerkzeug

Die Erfindung betrifft ein Schlagwerkzeug, insbesondere einen Schlagschrauber, der gegenüber den bekannten Schlagschraubern so verbessert ist, daß dadurch ein Schlagwerkzeug extremer Einfachheit vorgesehen ist. Das neue Werkzeug ist durch die Ausnutzung einer minimalen Anzahl von Betriebsteilen gekennzeichnet, bei grobem Aufbau und zuverlässigem Betrieb in jeder Drehri chtung.

Durch das Fehlen eines zweiten Rollerelementes und Ausschalten eines Gehäuseteils unterscheidet sich der Gegenstand der Erfindung gegenüber dem in der US-PS 35 52 499 beschriebenen Schlagkupplungsmechanismus. In diesem bekannten Mechanismus waren sowohl das zweite Rollenelement als auch das Gehäuseteil notwendige Elemente der konstruktiven Anordnung.

Weitere Merkmale Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

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Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht eines Schlagschraubers mit den Prinzipien gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 und

die Fig. 3 bis 7

Schnittansichten entlang der Linie 3-3 der Fig. 1 unter Darstellung der Relativposition der beweglichen Teile während verschiedener Phasen des Kupplungsbetriebes.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird zunächst anhand Fig. 1 beschrieben. Hier ist mit 1 ein pneumatisches Handwerkzeug dargestellt, wobei ein Teil des Handgriffs nicht gezeigt ist. Dieses Werkzeug 1 weist ein Motorgehäuseteil 3 und ein Kupplungsgehäuseteil 5 auf. Das Motorteil umschließt einen pneumatischen Motor bzw. Druckluft- Flügelzellen-Motor bekannter Art, dessen Rotorwelle 7 in einem im Gehäuse gehalterten Lager 9 drehbar angebracht ist.

Der Kupplungsmechanismus gemäß der Erfindung weist ein Kupplungsteil 11 auf, welches mit der Antriebs-

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welle 7 eine Keilverbindung hat und mit einer halbkreisförmigen Nut 13 versehen ist. Ein zylindrisches Amboßteil 15, welches in dem Kupplungsgehäuseteil angeordnet ist, weist an seinem vorderen Ende eine Stützoberfläche 17 zur Halterung in einer Büchse 19 auf, die in dem Gehäuseteil angebracht ist. Ein Teil 21 mit reduziertem Durchmesser ist am hinteren Ende des Amboßteils 15 angeordnet und im Kupplungsteil montiert. Ein Flansch 23, der auf dem Amboßteil angeformt ist, ist so positioniert, daß er gegen die Büchse 19 stößt, um eine Vorwärtsbewegung des Amboßteils zu begrenzen. Eine Tülle oder ein Hülsenteil 25 ist am vordersten Ende des Amboßteils zur Aufnahme einer nicht dargestellten Werkstückaufnahmehülse angebracht.

Das Amboßteil 15 ist mit einem Nockenteil 25 versehen, auf welchem symmetrisch und diametral gegenüberliegend Nockenvorsprünge 29 und 31 und eine Nase oder ein Ansatz angeformt sind, welche bzw. der zur Aufnahme von Schlagstößen während des Werkzeugbetriebes angeordnet ist.

Ein drehbarer zylindrischer Stift oder Roller, den man auch als Walze, Zylinder oder Rolle bezeichnen könnte, ist so angeordnet, daß er sich neben das Nockenteil 27 und in Berührung mit diesem erstreckt, wobei das hintere Ende des Stiftes in der Kupplungsnut 13 angeordnet ist.

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Ein zylindrisches Hammerelement 37 umgibt den Stift und weist einen Längsschlitz 38 auf, der mit symmetrise Nockenoberflachen 39 und 41 gebildet ist. Die Anordnung der Hammernockenoberflachen 39 und 41 erlaubt eine Relativbewegung zwischen dem Hammer und dem Amboß, durch die Berührung mit dem Stift auf einen gebogenen oder gekrümmten Abstand Θ, wie in Fig. 2 zu sehen ist, beschränkt. Eine solche freie Schwenk- oder Kreisbewegung des Hammers relativ zum Amboß erlaubt eine Beschleunigung des Hammers auf eine Drehzahl, die größer als die des Rotors ist, wodurch die in dem Hammer entwickelte kinetische Energie zu der der anderen sich drehenden Teile für ein Schlagen auf den Amboß addiert wird. Ein bogenförmiger Abstand θ im Bereich vom 35° bsi 45° optimiert die Schlagtätigkeit über den vollen Werkzeugbetriebsbereich auf das Werkstück. Ein Bogenabstand, der größer als der optimale Bereich wäre, wie er spezifiziert ist, würde während des Hochlaufens beim Arbeitsbetrieb einen Trägheitsverlust hervorrufen, und zwar in Folge derjenigen Zeit, die der Hammer benötigt, um den Stift einzuholen, während ein gebogener Abstand, der kleiner als der optimale Bereich ist, nicht die Möglichkeit schaffen würde, die Trägheit des Hammers maximal zu machen, und zwar wegen der kurzen Zeitdauer der freien Hammerkreisbewegung relativ zum Amboß.

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Die Hairanernockenoberflachen 39 und 41 sind unter einem Winkel von« mit einem Bereich von 30° bis 40° angeordnet, einem Bereich, welcher die gewünschte Beschleunigung des Hammers besorgt, wenn der Stift durch die Tätigkeit der Amboßnockenoberflächen 43 oder 45 je nach der Drehrichtung des Stiftes dieser radial nach außen bewegt wird.

Nockenvorsprünge 29 und 31 sind mit Doppelseitennockenoberflachen geformt,beispielsweise 43 und 45, und dienen dazu, den Stift 35 radial in Richtung des Längsschlitzes des Hammerelementes während des Werkzeugbetriebes vorzubewegen. Die Nockenseiten 47 und 49, die auf gegenüberliegenden Seiten der Nockenoberflächen 43 bzw. 45 angeordnet sind, funktionieren als Stiftanordnungssteuerungen, statt als Stiftauswerfeinrichtung, wie bei den Nockenoberflächen 43 und 45. Es sei bemerkt, daß die Schräge jeder Nockenoberfläche 43 und 45 allmählich steigend bzw. stufenweise fortschreitend ist, so daß die radiale Auswerfbewegung des Stiftes gleichmässig mit der Auswerfgeschwindigkeitserhöhung auf einen maximalen Wert gewährleistet ist, sobald der Höchstwert oder Kamm der Nocke herankommt.

In Fig. 1 sieht man, daß der Stift unter dem Hammer durch Anstoßen mit dem Amboßflansch 23 und dem Ende der Längsnut 13 eingeschlossen wird, die im Kupplungsteil gebildet ist.

Es wird nun der Betrieb des Kupplungsmechanismus erläutert.

Zu Betriebsbeginn des Werkzeuges können die beweglichen Teile in verschiedenen Relativpositionen stehen, wenn wir jedoch die Fig. 2 und 3 betrachten, sieht man, daß bei Betätigung des Werkzeugmotors für den Betrieb zum Einsetzen einer Befestigungseinrichtung das Kupplungsteil 11 und der Stift 35 in Utuaeigerrichtung gedreht werden. Der Stift 35 wird in Berührung mit der Hanunernockenoberfläche 39 bewegt und kommt mit der Amboßnockenoberfläche 47 in Eingriff, um die Drehung des Amboßes 15 hervorzurufen.

Sobald sich gegenüber der Drehung ein Widerstand am Befestigungselement aufbaut, wird der Stift 35 um den Nockenvorsprung 29 herumgezwungen, wie man in Fig. 5 sieht, und mit der Amboßncckenoberfläche 45 in Berührung gebracht, um die Drehung des Amboßes fortzuführen. Wenn dann der Widerstand des Befestigungselements einen bestimmten Wert erreicht, wird der Stift um den Nockenvorsprung 31 herumgezwungen und schreitet mit der vorstehend beschriebenen Drehfolge fort.

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Sobald die Drehzahl steigt, wird der Stift scharf in Eingriff mit dem Amboßnocken 45 gebracht, und der Stift wird schnell radial gegen den Hammernocken bewegt, um eine Beschleunigung des Hammers über einen gekrümmten Abstand θ hervorzurufen, wodurch sich der Hammer mit höherer Drehzahl dreht als die des Rotors und der Kupplung. Wie man in Fig. 7 sieht, tritt die Hammernockenoberfläche 41 mit dem Stift in Eingriff und zwingt diesen in Berührung mit der Oberfläche der Nase 33, und die gespeicherte Energie aller der sich drehenden Teile führt zu einem Stoßschlag auf den Amboß, um die Drehung des Werkstücks hervorzurufen.

Die Stoßreaktion wird augenblicklich anhalten oder die Drehung des Hammers relativ zum Amboß verlangsamen, wodurch sich eine Bewegung des Stiftes um die Nase 33 herum ergibt und die Wiederholung des vorstehend beschriebenen Schlagzyklus ermöglicht wird.

Da die Amboßnockenoberflächen und die des Hammers symmetrisch sind, wird eine umgekehrte Drehung des Amboßes während des Werkzeugbetriebes zum Antreiben einer Befestigungseinrichtung in einer Gegenuhrzeigerrichtung in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben erreicht.

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Aus der vorstehenden Beschreibtmg erkennt man, daß das Werkzeug gemäß der Erfindung eine verbesserte Leistung bringt mit einem einfachen und dauerhaften Aufbau und unter Verwendung von weniger Teilen als bei den bekannten Schlagschrauberkupplungen verwendet werden.

Claims

1 ■ I · Dr. Hans-Heinrich Willrath f LV. Dieter Weber Dipl.-Phys. Klaus Seiiiert PATENTANWÄLTE D - 6200 WIESBADEN 1 Postfad) 6145 f 21.11.198« S/Gr β (061 21) 37 27 20 Telegrunnudnae: VILLPATENT Telex: 4-116347 Chicago Pneumatic Tool Company, 6 East 44 th Street, New York, N.Y. 10017, USA Schlagwerkzeug Priorität: Serial No. 104 848 vom 18. Dezember 1979 in USA Schutzansprüche

1. Schlagwerkzeug mit einem Gehäuse, einem Motor, einer Antriebswelle zur Drehung eines Werkstückes und einem Kupplungsmechanismus mit einem Amboßteil und einem dieses umgebenden Hammer, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem

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Amboßteil (15) und dem Hammer (37) ein Stift (35) angeordnet ist, <=in Kupplungsteil (11) zur Verbindung des Stiftes (35) mit dem Motor vorgesehen ist, der Amboß (15) mit diametral gegenüberliegend angeordneten, doppelseitigen Nockeneinrichtungen (29, 31) zur Bewegung des Stiftes (35) in einem Längsschlitz (38) des Hammers (37) gebildet ist und daß der Amboß (15) eine Nase bzw. einen Ansatz (33) aufweist, dessen Oberflächen zur Aufnahme eines Schlagstoßes vom Hammer (37) über den Stift (35) angeordnet sind.

2. Schlagwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand zwischen dem Amboß (15) und dem Hammer (37) kleiner als der Durchmesser des Stiftes (35) ist derart, daß der Stift (35) laufend in den Längsschlitz (38) des Hammers (37) hineinragt,,

3. Schlagwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Amboßnockeneinrichtungen (29,

31) zum schnellen Führen der Bewegung des Stiftes (35) in den Längsschlitz (38) des Hammers (37) hinein zur zeitweiligen Beschleunigung des Hammers (37) auf eine Drehzahl angeordnet sind, die größer als die des Rotors ist.

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4. Schlagwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitz (38) des Hammers (37) symmetrische Nockenoberflächen (39, 41) aufweist, deren eine durch den Stift (35) in Eingriff bringbar ist, während der Stift (35) zum Eingriff mit einer Nockeneinrichtung (43, 45)

des Ambosses (15) gedreht wird, und von denen die ζ andere nach der Beschleunigung des Hammers (37)

mit dem Stift (35) derart in Eingriff bringbar ist, daß der Stift (35) mit der Nase (33) des Ambosses (15) in Eingriff kommt.

5. Schlagwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenoberflächen (39,41) des länglichen Schlitzes (38) eine Drehung des Hammers (37) relativ zum Amboß (15) um einen Winkelabstand im Bereich von 40° bis 50° erlauben und daß dieser Bereich durch die Berührung zwischen den Nockenoberflächen (39, 41) und dem Stift (35) begrenzt ist.

6. Schlagwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenoberflächen (39, 41) des Längsschlitzes (38) mit ihrer Neigung

bzw. Schräge unter einem Winkel relativ zu einer radialen Mittellinie angeordnet sind und daß der Winkelbereich zwischen 30° und 40° liegt.