DE9109407U1

DE9109407U1 - Kupplung für einen Kraftschrauber

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Publication number: DE9109407U1
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Original assignee: TSAI CHING SONG TAIPEH/T'AI-PEI TW
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Priority date: 1991-07-30
Filing date: 1991-07-30
Publication date: 1991-09-19
Anticipated expiration: 2001-07-31

Description

PATENTANWÄLTE D-7800 Freiburg i.Br.

DIPL.-ING. H. SCHMITT SSÄ™»™

DIPL.-ING. W. MAUCHER telefax <&ogr;»&ogr; &tgr;&ogr;&oacgr;&tgr;&tgr;&bgr;

TELEX 7 72 215SNiPATD

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29.JuSi 1991

Ching Song Tsai

4 Fl., No. 187, Te Shin E. Rd.

Taipei, Taiwan, R.O.C. Uneic Aloe * Bins UBt «ngebcn

M 91 388

Kupplung für einen Kraftschrauber Technologischer Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung für einen angetriebenen Schraubenzieher oder sogenannten Kraftschrauber .

Eine herkömmliche und in Figur 5 dargestellte Kupplung 3 eines Kraftschraubers weist einen Zylinder 31, eine Betätigungskappe 32 und eine Planetengetriebe-Einheit 34 auf.

Der Zylinder 31 hat ein offenes Ende 311 (vgl. Fig. 6) und ein geschlossenes Ende 312. Das geschlossene Ende 312 ist mit einem zentralen Durchtrittsloch 313 und einem exzentrischen Durchtrittsloch 314 ausgebildet. Ein mechanischer Schalter 315 ist gegenüber dem exzentrischen Durchtrittsloch 314 angeordnet.
Die Betätigungskappe 32 weist einen umlaufenden Flansch 321 und ein zentrales Durchtrittsloch 322 auf.

Die Planetengetriebe-Einheit 34 hat ein zylindrisches Mantelgehäuse 340, welches eine erste Öffnung und eine zweite Öff-

nung aufweist. Eine erste Scheibe 341 ist an der ersten Öffnung befestigt und hat ein zentrales Loch 342 sowie eine daran radial angeordnete Nut 343. Eine Walze 344 ist in die Nut 343 einfügbar. Eine Kugel 345 ist durch das Loch 313 einsetzbar und ruht auf der Walze 344. Eine Stange 346 ruht auf der Kugel 345. Eine erste Welle 347 steht über das zentrale Loch 342 über und hat einen Bund. Eine zweite Scheibe 348 ist an der genannten zweiten Öffnung befestigbar und weist ein zentrales Loch auf, über welche eine zweite Welle 349 ragt. Die zweite Welle 349 ist mit einem (nicht dargestellten) Motor in Antriebsverbindung zu bringen.

Die auf den Zylinder aufgesetzte Betätigungskappe 32 beaufschlagt mit ihrem Flansch 321 den Schalter 315 während das zentrale Durchtrittsloch 313 mit dem zentralen Loch 322 fluchtet. Die Planetengetriebe-Einheit 34 ist mit der die Walze 344 aufnehmenden Nut 343 durch das offene Ende 311 in den Zylinder 31 einsetzbar, während die in das exentrische Durchtrittsloch 314 eingesetzte Kugel 345 auf der Walze 344 ruht und die auf dieser Kugel 345 ruhende und ebenfalls in das exzentrische Durchtrittsloch 314 eingesetzte Stange 346 den Flansch 321 berührt. Die erste Welle 347 ist durch die zentralen Durchtrittslöcher 313 und 322 eingesetzt und mit einem (hier nicht dargestellten) Schraubenzieher verbindbar.

In Figur 6 ist erkennbar, daß die Betätigungskappe 32 durch eine (strichpunktiert dargestellte) Feder 35 druckbeaufschlagt ist, um die Stange 346 und die Kugel 345 niederzudrücken, während der Flansch 321 den Schalter 315 drückt. Ein Motor treibt die zweite Welle 349 an, während das Mantelgehäuse 340 feststeht und die erste Welle 347 einen Schraubenzieher dreht, welcher eine (nicht gezeigte) Schraube anzieht.

In Figur 7 ist die Schraube angezogen und hält die erste Welle 347 fest. Das Mantelgehäuse 340 rotiert, während es die Walze 344 dreht. Die Walze 344 drückt den Ball 345 und die Stange

34 6 nach oben. Die Stange 346 drückt die Betätigungskappe 32 aufwärts, so daß der Flansch 321 nicht auf den Schalter 315 preßt. Dies bewirkt, daß der Schalter 315 den Motor abschaltet.
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Da der mechanische Schalter 315 viel Raum benötigt, nimmt auch die Kupplung 3 viel Platz in Anspruch, so daß auch der Kraftschrauber voluminös ist. Da der Arbeitsraum aber häufig begrenzt ist, ist es unbequem, den mit der Kupplung 3 versehenen Kraftschrauber zu benutzen.

Da nur eine Stange 346 zum Aufwärtsdrücken der Betätigungskappe 32 vorgesehen ist, kann darüber hinaus der Flansch 321 nicht dauerhaft vom Schalter 315 gelöst werden, wenn die Antriebswelle 33 nicht genau in das Loch 322 paßt. Dies hat zur Folge, daß der nicht vollständig gelöste Schalter 315 auch den Motor nicht sauber abschaltet.

Die vorliegende Erfindung soll deshalb die oben genannten Probleme vermeiden.

Übersicht über die Erfindung
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Es ist Gegenstand der Erfindung, eine Kupplung für einen Kraftschrauber zu schaffen, welche einen elektrischen Schalter verwendet.
Es ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung eine Kupplung für einen Kraftschrauber zu schaffen, welche platzsparend und wirtschaftlich in ihrer Größe ist.

Es ist darüber hinaus ein weiterer Gegenstand der Erfindung, eine Kupplung für einen Kraftschrauber zu schaffen, welche einen Schalter sauber ausschaltet.

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Kurzbeschreibunq der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Kupplung eines Kraftschraubers gemäß der vorliegenden Erfindung in Perspektiv- und Explosionsdarstellung;

Fig. 2 ist ein Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Kupplung in einer "An"-Stellung;

Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kupplung in einer "Aus"-Stellung;

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine Kontroll-Schaltung in

Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 zeigt eine zum Stand der Technik zählende Kupplung für einen Kraftschrauber in einer Explosions- und Perspektiv-Darstellung;

Fig. 6 ist ein Längsschnitt durch eine vorbekannte Kupplung in einer "An"-Stellung und

Fig. 7 ist ein Längsschnitt durch eine mit dem Stand der

Technik übereinstimmende Kupplung in einer "Aus"-Stellung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführunqsform

Eine in Figur 1 dargestellte Kupplung 1 weist einen Zylinder 11, eine Betätigungskappe 12, eine Antriebswelle 13 und eine Planetengetriebe-Einheit 14 auf.

Eine Platte 111, welche ein Zentralloch 112 und mehrere, um das Zentralloch 112 angeordnete Löcher 113 aufweist, ist im Zylinder 11 senkrecht zu dessen Längsachse angeordnet und teilt den Zylinder 11 in einen ersten Abschnitt 114 und einen zweiten Abschnitt 115. Ein auf magnetischer Hysterese beruhender Speicher-Schalter 225 ist im ersten Abschnitt 114 angeordnet.

Die Betätigungskappe 12 weist einen umlaufenden Flansch 121 und ein Zentralloch 122 auf.

Eine Antriebswelle 13 hat eine umlaufende Nut 130, welche die Antriebswelle 13 in eine, mit einem (hier nicht dargestellten) Schraubenzieher verbindbaren ersten Abschnitt 131 und einen zweiten Abschnitt 132 unterteilt. Ein C-förmiger Unterleg- oder Sicherungsring 133 ist in die Nut 130 einfügbar.

Die Planetengetriebe-Einheit 14 weist ein zylindrisches Mantelgehäuse 140 auf, welches eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung hat. Eine erste Scheibe 141 ist an der ersten Öffnung befestigt und weist ein Zentralloch 142 und mehrere radial und symmetrisch um das Zentralloch 142 angeordnete Nuten 143 auf. Eine entsprechende Anzahl von Walzen 144 sind in jeweils eine der Nuten 143 einsetzbar. Eine entsprechende Anzahl von Kugel 145 sind durch eines der Löcher 113 einsetzbar und ruhen jeweils über einer der Walzen 144. Eine erste Welle 146 steht über das Zentralloch 142 über und ist mit dem zweiten Abschnitt 132 verbindbar. Eine zweite Scheibe 147 ist auf die genannte zweite Öffnung aufsetzbar und hat ein Zentralloch 148. Eine zweite Welle 149 ragt über das Zentralloch 148 und ist mit einem (hier nicht dargestellten) Motor in Antriebsverbindung zu bringen.

Die Betätigungskappe 12 ist auf den Zylinder 11 aufsetzbar, so daß das Zentralloch 122 mit dem Zentralloch 112 fluchtet. Der erste Abschnitt 131 kann durch die Löcher 112 und 122 einge-

setzt werden. Der Unterleg- oder Sicherungsring 133 ist in die Nut 130 einsetzbar, so daß der zweite Abschnitt 132 der Antriebswelle 13 im zweiten Abschnitt 115 des Zylinders 11 gesichert ist. Die Planetengetriebe-Einheit 14 ist mit den, eine der Walzen 144 aufnehmenden Nuten 143 in den zweiten Abschnitt 115 des Zylinders 11 einsetzbar, während jeder der Kugeln 145 auf der ihm zugeordneten Walze 144 ruht und in einem zugewiesenen Loch 113 eingesetzt ist. Die erste Welle 146 ist mit dem zweiten Abschnitt 132 der Antriebswelle 13 verbindbar, während die zweite Welle 149 mit dem Motor in Antriebsverbindung zu bringen ist.

In Figur 2 ist gezeigt, daß die Betätigungskappe 2 durch eine (strichpunktiert dargestellte) Feder 15 druckbeaufschlagt ist, um den Flansch 121 unter dem auf magnetischer Hysterese beruhenden Speicher-Schalter 225 zu halten. Der Motor treibt eine zweite Welle 149 an. Das Mantelgehäuse 140 bleibt stationär, während die erste Welle 146 die Antriebswelle 13 dreht. Die Antriebswelle 13 treibt den Schraubenzieher an, welcher eine (hier nicht dargestellte) Schraube anzieht.

In Figur 3 ist die Schraube angezogen, so daß die Antriebswelle 13 stationär gehalten ist, während das Mantelgehäuse 140 rotiert und dadurch die Walzen 144 mitdreht. Die Walzen 144 drücken die Kugeln 145 aufwärts. Die Kugeln 145 drücken ihrerseits die Betätigungskappe 12 nach oben, was durch den Speicher-Schalter 225 erkannt wird. Dies hat zur Folge, daß der Speicherschalter 225 eine (hier nicht dargestellte) Kontroll-Schaltung betätigt, um den Motor auszuschalten und zu bremsen.

Eine in Figur 4 dargestellte Kontroll-Schaltung 2 weist einen LC-Filter 21, eine Detektor-Schaltung 22, einen Rektifizierer 23, eine Antriebsschaltung 24 sowie eine Verzögerungs- oder Bremsschaltung 25 auf.

Die Detektorschaltung 22 ist mit dem LC-Filter 21 parallel geschaltet. Die Detektorschaltung 22 weist mehrere parallel-geschaltete Spannungsreduzierende Widerstände 221, eine mit den Widerständen 221 in Serie geschaltete Diode 222, eine mit der Diode 222 verbundene Zener-Diode 223, einen mit der Zener-Diode 223 parallel-geschalteten Kondensator 224, den mit dem Kondensator 224 verbundenen Speicher-Schalter 225 und einen mit dem Speicher-Schalter 225 verbundenen Optokoppler oder AC-Schalter (Optical SSR) 226 auf.

Der Rektifizierer 23 ist mit der Detektorschaltung 22 verbunden.

Die Antriebsschaltung 24 hat einen Schalter 241, ein Sperrglied 242, Kondensatoren 243, 244, 245 und 246 sowie einen Motor 247.

Die Brems- oder Verzögerungsschaltung 25 weist einen elektrischen Speicher-Schalter 251, einen Widerstand 252 und einen Thyristor (SCR) 253 auf.

Wenn die Betätigungskappe nach oben gedrückt ist, nimmt der Speicher-Schalter 225 ein Magnetfeld wahr und sendet ein "Aus"-Signal zu dem Optokoppler (Optical SSR) und ein "An"-Signal zu dem elektrischen Speicher-Schalter 251. Nach Erhalt des "Aus'^Signals unterbricht der Optokoppler (Optical SSR) 226 einen, von einer Wechselstrom-Eingangsleitung zum Rektifizierer 23 führenden Strom. Nach Erhalt des "An"-Signals schaltet sich der elektrische Speicher-Schalter 251 an, so daß der Strom durch den Widerstand 252 und den Thyristor (SCR) 253 geleitet wird, während der Widerstand mit dem Motor 247 verbunden ist. Der Motor 247, zusammen mit dem Widerstand 252 und dem Thyristor (SCR) 253, wirkt nun als Generator. Obwohl der dorthin führende Strom unterbrochen wurde, bleibt der Motor 247 durch seinen Schwung in Betrieb und produziert dadurch einen Strom. Sobald der Strom durch den Widerstand 252 fließt, tritt eine den Motor 247 unterbrechende Last auf.

Der Erfindunqsqeqenstand betrifft:

Eine in einem Kraftschrauber verwendbare Kupplung weist einen Zylinder, eine Planetengetriebe-Einheit, eine Betätigungskappe und eine Kontroll-Schaltung auf. Ein Schraubenzieher ist mit der Planetengetriebe-Einheit verbindbar. Die Planetengetriebe-Einheit ist darüber hinaus mit einem Motor in Antriebsverbindung zu bringen. Sobald eine Schraube angezogen ist, werden der Schraubenzieher und die Antriebswelle festgehalten. Die Planetengetriebe-Einheit drückt die Betätigungskappe nach oben. Sobald diese Bewegung erkannt wurde, schaltet die Kontroll-Schaltung den Motor ab und bremst ihn.

Der Kraftschrauber kann so ausgebildet sein, daß er geschlitzte und/oder mehreckige, insbesondere sechseckige Schrauben, und/oder Kreuzschlitzschrauben anziehen kann.
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- Ansprüche -

Claims

Ansprüche

1. Kupplung für einen Kraftschrauber, welche folgendes umfaßt:

Einen Zylinder,

eine in eine erste Position und eine zweite Position bewegbare Betätigungskappe,

eine Antriebswelle, welche koaxial in den genannten Zylinder einfügbar und zum Antreiben eines Schraubenziehers durch die genannte Betätigungskappe koaxial durchzuführen ist,

eine in den Zylinder einsetzbare Planetengetriebe-Einheit, welche eine mit der Antriebswelle verbindbare erste Welle und mit einem Motor in Antriebsverbindung zu bringende zweite Welle aufweist und Mittel hat, um die Betätigungskappe in die zweite Position zu bringen, wenn die erste Welle feststeht,

sowie einen am Zylinder angebrachten Schalter, welcher den Motor anschaltet, wenn die Betätigungskappe in ihrer ersten Position ist und den genannten Motor bremst, wenn sich die Betätigungskappe in ihrer zweiten Position befindet.

2. Kupplung nach Anspruch 1, deren Zylinder folgendes umfaßt: Eine senkrecht zur Längsachse des Zylinders befestigte Scheibe, welche den Zylinder in einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt unterteilt,
ein in der Scheibe vorgesehenes Zentralloch und
mehrere, exzentrische, um das genannte Zentralloch angeordnete Löcher.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, deren Betätigungskappe in den ersten Abschnitt des genannten Zylinders einsetzbar ist und einen umlaufenden Flansch sowie ein durchgehendes Zentralloch aufweist.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, deren Antriebswelle folgendes umfaßt:

Eine umlaufende Nut, welche die genannte Antriebswelle in einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt unterteilt und in die ein C-förmiger Unterleg- oder Sicherungsring einsetzbar ist, welcher den genannten zweiten Abschnitt der Antriebswelle in dem zweiten Abschnitt des Zylinders sichert, während der erste Abschnitt der Antriebswelle durch das Zentralloch der Scheibe des Zylinders sowie durch das Zentralloch der Betätigungskappe durchgeführt und mit einem Schraubenzieher verbindbar ist.

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dessen Planetengetriebe-Einheit folgendes enthält:

Ein zylindrisches Mantelgehäuse, welches eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung aufweist,

eine an der ersten Öffnung gehaltene erste Scheibe, welche ein Zentralloch und mehrere radial sowie symmetrisch zum Zentralloch der ersten Scheibe angeordnete Nuten aufweist, eine über das Zentralloch der ersten Scheibe überstehende und mit dem zweiten Abschnitt der Antriebswelle verbindbare erste Welle,

eine entsprechende Anzahl von Walzen, welche jeweils in eines der genannten Nuten der ersten Scheibe einsetzbar sind,

eine entsprechende Anzahl von Kugeln, welche durch eines der Löcher der Scheibe des Zylinders einsetzbar sind und jeweils auf einer der Walzen ruhen,
eine an der zweiten Öffnung anbringbare und ein Zentralloch aufweisende zweite Scheibe sowie

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eine über das Zentralloch der zweiten Scheibe überstehende und mit dem Motor in Antriebsverbindung zu bringende zweite Welle.

6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welche mit einer Kontroll-Schaltung zusammenwirkt, wobei die Kontroll-Schaltung einen Motor anschaltet, wenn die Kupplung in einer ersten Stellung angeordnet ist und die einen Motor abschaltet und bremst, wenn die Kupplung in einer zweiten Stellung angeordnet ist.

7. Kupplung mit einer Kontroll-Schaltung nach Anspruch 6, welche folgendes umfaßt:
Eine Detektorschaltung, die einen auf magnetischer Hysterese beruhenden Speicher-Schalter aufweist, welcher einen entsprechenden Magnetismus erkennt, wenn die Kupplung in einer zweiten Stellung angeordnet ist, so daß die Detektor-Schaltung ein "Aus"-Signal und ein "A^'-Signal sendet,

eine mit der Detektorschaltung verbundene Antriebsschaltung zum Abschalten des Motors bei Erhalt eines "Aus"-Signals, wobei der Motor anschließend sich weiterdreht und durch seinen Schwung als Generator wirkt sowie
eine mit der Detektorschaltung verbundene Verzögerungs- oder Bremsschaltung, welche nach Erhalt eines "A^'-Signals zum Bremsen des Motors aktivierbar ist.

5 Patentanwa

fW. Maucher]
Patentanwalt