DE9111449U1 - Hydraulic impulse wrench with torque cut-off - Google Patents

Description

Patentanwälte Tergau & Pohl, Nürnberg Seite 1Patent Attorneys Tergau & Pohl, Nuremberg Page 1

BeschreibungDescription

&bgr; Hydraulik-Impulsschrauber mit Drehmomentabschaltung&bgr; Hydraulic impulse wrench with torque cut-off

8 Die Erfindung betrifft einen Hydraulik-Impulsschrauber mit den Merkmalen des8 The invention relates to a hydraulic impulse wrench with the features of the

&bgr; Oberbegriffs des Anspruches 1.&bgr; Preamble of claim 1.

it Für den Schraubenanzug werden bis heute im wesentlichen zwei Systemeit To date, two main systems are used for screw tightening

12 verwendet, nämlich Drehschrauber und Schlagschrauber. Der Drehschrauber12 are used, namely screwdrivers and impact wrenches. The screwdriver

13 erzeugt das Schraubenanzugsdrehmoment durch entsprechende Übersetzung &eegr; des Motormomentes. Dieses Anzugsdrehmoment wird im wesentlichen in13 generates the screw tightening torque by appropriately translating &eegr; the motor torque. This tightening torque is essentially

is einem Zug aufgebracht. Wegen des auf die Handhabe einwirkenden Rück-is applied in a pull. Due to the reaction force acting on the handle,

16 drehmomentes sind solche Drehschrauber auf Anzugsdrehmomente von ma-16 torque, such screwdrivers are designed for tightening torques of ma-

17 ximal 25 Nm begrenzt. Für höhere Drehmomente werden Schlagschrauber17 ximal 25 Nm. For higher torques, impact wrenches are

is eingesetzt. Bei diesen erzeugt ein mechanisches Schlagwerk eine Anzahl vonis used. In these, a mechanical percussion mechanism generates a number of

ie Impulsen, durch die fortlaufend die Schraubenvorspannung bis zum ge-The impulses, through which the screw preload is continuously increased until the

20 wünschten Endwert gesteigert wird. Der Schlagschrauber ist durch diese Funk-20 desired final value. The impact wrench is equipped with this function

21 tionsweise auch für höhere Drehmomente geeignet. Seine Nachteile liegen in-21 Its disadvantages are in-

22 dessen in der starken Geräuschentwicklung des mechanischen Schlagwerkes22 which is due to the strong noise generated by the mechanical striking mechanism

23 und in der relativ hohen Ungenauigkeit seines Anzugdrehmoments.23 and in the relatively high inaccuracy of its tightening torque.

25 Zur Vermeidung gerade der starken Geräuschentwicklung von Schlagschrau-25 To avoid the loud noise generated by impact wrenches,

26 bern sind sogenannte Impulsschrauber wieder zur Bedeutung gekommen, die26 bern, so-called impulse screwdrivers have regained importance, which

27 auf eine ca. 40 Jahre alte Konstruktion der US-Firma Ingersoll Rand zurück-27 is based on a 40-year-old design by the US company Ingersoll Rand.

28 gehen. Bei diesen Impulsschraubern werden anstelle von mechanischen28. These impulse wrenches use instead of mechanical

29 Schlägen Einzelimpulse durch ein in den Antriebsstrang eingebautes Hydrau-% likchlagwerk erzeugt. Dies geschieht mit geringerer Geräuschentwicklung. Die si Ungenauigkeit des Anzugsmomentes versucht man dabei durch eine Begren-32 zung der Anzahl der Einzelimpulse auszuschalten.29 individual impulses are generated by a hydraulic impact mechanism built into the drive train. This is done with less noise. The inaccuracy of the tightening torque is attempted to be eliminated by limiting the number of individual impulses.

34 Bei einer in der YOKOTA-Ersatzteilliste "Doppelimpulsschrauber" 5/89 der34 For a tool listed in the YOKOTA spare parts list "Double impulse wrench" 5/89 of

35 ZEMO-Vertriebs GmbH, D-2000 Hamburg 26 (Kopie anbei) beschriebenen35 ZEMO-Vertriebs GmbH, D-2000 Hamburg 26 (copy attached) described

se Konstruktion wird die Begrenzung der Anzahl von Einzelimpulsen des Schlag-This design will limit the number of individual impulses of the impact

37 Werkes über eine frei wählbare Schlagzeit bestimmt. In dieser Literaturstelle37 work is determined by a freely selectable beat time. In this literature

38 (S. 5) ist im übrigen der Funktionsablauf des allgemein bekannten Impuls-Sy-38 (p. 5) is the functional sequence of the well-known impulse system

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&igr; stems im einzelnen beschrieben. Ganz allgemein besteht die Impulseinheit aus&igr; stems described in detail. In general, the impulse unit consists of

2 einem Ölzylinder, dessen rundes Innengehäuse exzentrisch zur Antriebsspindel2 an oil cylinder, the round inner housing of which is eccentric to the drive spindle

3 angelegt ist. Spindel und Ölzylinder werden zusammen vom Druckluftmotor3 is applied. The spindle and oil cylinder are driven together by the pneumatic motor

4 angetrieben. Durch die Umdrehung des Motors wird in der Ölkammer der Im-4. The rotation of the motor causes the oil in the oil chamber to

5 pulseinheit ein Druck erzeugt. Im Leerlauf, d.h. bei unbelasteter Antriebs-5 pulse unit generates pressure. At idle, i.e. when the drive is not loaded,

6 spindel, rotiert die Spindel zusammen mit dem Zylindergehäuse der Ölkammer,6 spindle, the spindle rotates together with the cylinder housing of the oil chamber,

7 da die Treibplatte an der Antriebsspindel durch Federdruck an das Zy-7 since the drive plate on the drive spindle is spring-loaded to the cylinder

8 lindergehäuse gepreßt wird. Während des Schraubvorganges wird die8 cylinder housing is pressed. During the screwing process, the

9 Antriebsspindel belastet und wirkt der Drehung des Motors entgegen. Der zur9 Drive spindle is loaded and counteracts the rotation of the motor. The

10 Antriebsspindel exzentrische Raum im Zylindergehäuse verursacht unter-10 Drive spindle eccentric space in the cylinder housing causes under-

11 schiedliche Druckverhältnisse an der Spindel und eine höhere Kompression im11 different pressure ratios on the spindle and a higher compression in the

12 verengten Gehäuseraum. Der entstehende Druck wirkt auf die Treibplatte und12 narrowed housing space. The resulting pressure acts on the drive plate and

13 erzeugt einen hydraulischen Impuls, der durch die Motordrehung in rascher &eegr; Folge hintereinander eintritt und dem Schlagen eines mechanischen Schlag-15 schraubers entspricht.13 generates a hydraulic pulse which occurs in rapid succession as a result of the rotation of the engine and corresponds to the impact of a mechanical impact wrench.

17 Eine andere Konstruktion eines solchen Hydraulik-Impulsschraubers ist Geis genstand von EP 0 292 752 A2, in der ebenfalls der prinzipielle Aufbau eines ie solchen Hydraulik-Impulssystems detailliert beschrieben ist. Im Gegensatz zur17 Another design of such a hydraulic impulse wrench is the subject of EP 0 292 752 A2, in which the basic structure of such a hydraulic impulse system is also described in detail. In contrast to the

20 eingangs erläuterten Konstruktion YOKOTA ist hier allerdings eine Drehmo-20 The YOKOTA design explained at the beginning is a torque

21 mentabschaltung in Abhängigkeit von der Veränderung des Drucks im Hydrau-21 ment shutdown depending on the change in pressure in the hydraulic

22 liksystem vorgesehen.22 liksystem is provided.

24 Sowohl die zeitabhängige als auch die druckabhängige Abschaltsteuerung24 Both the time-dependent and the pressure-dependent shutdown control

as dieser bekannten Hydraulik-Impulsschrauber enthält indessen Nachteile, ins-However, this well-known hydraulic impulse wrench contains disadvantages, in particular

26 besondere eine Ungenauigkeit des Anzugsmoments bei der Abschaltung. Bei26 particular inaccuracy of the tightening torque during shutdown.

27 der zeitabhängigen Abschaltsteuerung ist die Impulszahl nicht konstant, so daß27 of the time-dependent shutdown control, the pulse number is not constant, so that

28 starke Schwankungen beim Enddrehmoment entstehen. Bei der druckabhän-28 strong fluctuations in the final torque. In the pressure-dependent

29 gigen Steuerung des Anzugsmoments wirken sich die Viskosität des Öls und29 The viscosity of the oil and the torque of the

&mgr; dessen stark wechselnde Betriebstemperatur auf das Anzugsergebnis aus undµm whose strongly changing operating temperature affects the tightening result and

31 führen ebenfalls zu erheblich schwankenden Enddrehmomenten.31 also lead to considerably fluctuating final torques.

33 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hydraulik-Impulsschrauber33 The invention is based on the object of providing a hydraulic impulse wrench

34 der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine vergleichsweise genaue34 of the type mentioned above, which provides a comparatively precise

35 Einhaltung des Enddrehmomentes, d.h. des Eindrehmomentes zum Abschalt-35 Compliance with the final torque, i.e. the screwing torque for shut-off

36 Zeitpunkt ermöglicht. Diese Aufgabe wird ganz allgemein gelöst durch eine36 point in time. This task is generally solved by a

37 mechanische Drehmoment-Abschaltkupplung zwischen Motorwelle und Hy-3« draulikschlagwerk.37 mechanical torque shut-off clutch between motor shaft and hydraulic impact mechanism.

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2 Prinzipiell wird diese Lösung mit den Merkmalen des Anspruches 2 verwirklicht.2 In principle, this solution is realized with the features of claim 2.

3 Der mechanische Aufbau des hierzu verwendeten Grenzkraftgesperres und der3 The mechanical structure of the limit force locking mechanism used for this purpose and the

4 Freilaufkupplung ist ausführlich beschrieben in RICHTER-v.VOSS4 Freewheel clutch is described in detail in RICHTER-v.VOSS

5 "Bauelemente der Feinmechanik", 9. Auflage VEB-Verlag Technik Berlin 1964.5 "Components of precision mechanics", 9th edition VEB-Verlag Technik Berlin 1964.

6 Das in Anspruch 2 erwähnte Grenzkraftgesperre entspricht dem in der vorge-6 The limit force locking mechanism mentioned in claim 2 corresponds to the one in the

7 nannten Literaturstelle S. 262, Tafel 41.1 unter III A dargestellten Rastgesperre &bgr; mit einem federbelastet in einem Gehäuse gelagerten, auf ein Sperrstück bzw.7 mentioned literature reference p. 262, Table 41.1 under III A shown locking mechanism &bgr; with a spring-loaded bearing in a housing, on a locking piece or

9 Sperrad einwirkenden Rastsperrer. Die als Rücklaufsperre wirksame Freilauf-9 ratchet wheel. The freewheel, which acts as a backstop,

10 kupplung verhindert nach jedem Drehschlag eine Rückbewegung des Rast-10 clutch prevents a backward movement of the locking mechanism after each rotational stroke.

11 sperrers in seine Ausgangslage. Dadurch wird die vorherige Schlagenergie bis11 locks into its original position. This will reduce the previous impact energy to

12 zum nächsten Drehschlag gespeichert und der Rastsperrer bleibt gegenüber12 is stored for the next rotation and the locking mechanism remains opposite

13 dem Sperrstück bzw. dem von ihm beaufschlagten Sperrad auf seiner durch &eegr; den letzten Drehschlag erfolgten Höhe an der Rastflanke (a.a.O. S. 299,13 the locking piece or the locking wheel acted upon by it at the height achieved by the last rotation stroke on the locking flank (loc. cit. p. 299,

is Bild 44.1). Infolgedessen steigt der Rastsperrer mit jedem Drehschlag um einenis Figure 44.1). As a result, the locking mechanism rises by one

ie gewissen Betrag aus der von ihm beaufschlagten Rastausnehmung am Sperr-ie certain amount from the recess on the locking device that it is

17 stück bzw. Sperrad heraus, bis er beim letzten Schlag, nämlich bei Erreichung17 pieces or ratchet wheel until it reaches the last stroke, namely

18 der durch die Federkraft vorbestimmten Grenzkraft außer Eingriff an der18 the limit force predetermined by the spring force disengages from the

ie Rastausnehmung gerät und somit die Sperrfunktion aufgehoben wird. Währendthe locking recess and thus the locking function is cancelled. While

so bis zu diesem Zeitpunkt mit jedem Schlag nur eine geringfügige Relativbewe-so up to this point with each stroke only a slight relative movement

21 gung zwischen Antriebs- und Abtriebsteil des Grenzkraftgesperres stattgefun-21 between the input and output parts of the limit force locking mechanism

22 den hat, erfolgt nunmehr ein freies Durchdrehen der Antriebswelle gegenüber22 den, the drive shaft now rotates freely relative to

23 dem Abtriebsteil theoretisch maximal bis zum Einfallen des Rastsperrers in die23 the output part theoretically maximum until the locking device falls into the

24 nächste Rastausnehmung. Beim Anmeldegegenstand wäre dies erst nach einer24 next notch. In the case of the object of registration, this would only be possible after a

25 180°-Drehung zwischen Antriebswelle und Abtriebsteil der Fall. Diese ReIa-25 180° rotation between the input shaft and the output part. This relay

26 tivbewegung jedenfalls steuert die Abschaltvorrichtung für die Druckluftzufuhr in26 tive movement in any case controls the shut-off device for the compressed air supply in

27 prinzipiell aus DE 28 32 565 C2 bekannter Weise. Dort erfolgt diese Relativbe-27 in principle known from DE 28 32 565 C2. There, this relative

28 wegung jedoch in Axialrichtung, während die Relativbewegung bei einer kon-28 movement in the axial direction, while the relative movement in a con-

29 struktiven Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in Umfangsrichtung &mgr; zur Schrauberdrehachse erfolgt.29 structural embodiment of the subject matter of the invention in the circumferential direction μgr; to the screwdriver rotation axis.

32 Die gegen die Wirkrichtung des Grenzkraftgesperres, nämlich gegen die Ein-32 The forces acting against the direction of action of the limit force locking device, namely against the

33 drehrichtung des Schraubers als Rücklaufsperre wirksame Freilaufkupplung hat33 direction of rotation of the screwdriver as a backstop effective freewheel clutch has

34 einen weiteren Vorteil. Wird die Schrauberdrehrichtung vom Eindrehen auf34 another advantage. If the screwdriver rotation direction changes from screwing in to

35 Ausdrehen umgeschaltet, so ist der Freilauf inaktiviert. Die Freilaufkupplung35 turning, the freewheel is deactivated. The freewheel clutch

se sperrt dann permanent und verhindert somit in Ausdrehrichtung eine Motorab-se then locks permanently and thus prevents engine shutdown in the unscrewing direction.

37 schaltung.37 circuit.

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Der Hydraulik-Impulsschrauber nach der Erfindung wird anhand eines in den Fig. dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:The hydraulic impulse wrench according to the invention is explained using an embodiment shown in the figures. They show:

4 Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Hydraulik-Impulsschrauber,4 Fig. 1 a longitudinal section through the hydraulic impulse wrench,

5 Fig. 2 einen schematisierten Teilschnitt entsprechend der Linie M-Il in Fig. &bgr; mit einer Prinzipdarstellung der Funktionsweise des Grenzkraftge-5 Fig. 2 a schematic partial section along the line M-II in Fig. β with a principle representation of the operation of the limit force device.

7 sperres.7 locks.

&bgr; Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Drehmomentabschaltkupplung imβ Fig. 3 an enlarged view of the torque cut-off clutch in the

&bgr; Bereich III von Fig. 1.β Region III of Fig. 1.

11 Im Handgriff 1 des Schraubergehäuses 2 befindet sich die Druckluftzufüh-11 The compressed air supply is located in the handle 1 of the screwdriver housing 2.

12 rungsleitung 3 zum Druckluftmotor 4. Dort ist auch das Einlaßventil 5 eingebaut.12 supply line 3 to the compressed air motor 4. The inlet valve 5 is also installed there.

13 Es öffnet durch Druck auf die Fingertaste 6 in Pfeilrichtung 7.13 It opens by pressing the finger button 6 in the direction of arrow 7.

is Der am motorseitigen Ende der Druckluftzuführungsleitung 3 befindliche Ven-is The valve located at the motor end of the compressed air supply line 3

16 tilteller 8 ist in Längsrichtung der Rotationsachse 9 längsverschiebbar innerhalb16 tilteller 8 is longitudinally displaceable along the rotation axis 9 within

&eegr; des Gehäuses gelagert. Seine schrauberrückseitige Oberfläche 10 wirkt als&eegr; of the housing. Its screw-back surface 10 acts as

ie innerhalb der Druckluftzuführungsleitung 3 von der darin befindlichen Druckluftie within the compressed air supply line 3 from the compressed air contained therein

19 beaufschlagte Kolbenoberfläche. Er trägt an seinem Umfang einen Dicht-19 piston surface. It has a sealing ring on its circumference

20 ring 11, der sich in Schließstellung dichtend auf die gehäuserückseitige20 ring 11, which in the closed position seals against the housing rear

21 Ringoberfläche 12 auflegt, die die gehäuseseitige Druckluftzuführungsöff-21 ring surface 12, which covers the housing-side compressed air supply opening

22 nung 13 zum Druckluftmotor 4 umgibt. Der Regler 14 zur maximalen Dreh-22 voltage 13 to the pneumatic motor 4. The regulator 14 for maximum rotation

23 Zahlbegrenzung weist eine herkömmliche Ausbildung auf.23 Number limitation shows a conventional training.

25 Im Betrieb wird der Ventilteller 8 durch den Ventilstift 15 in Öffnungsstellung25 During operation, the valve disc 8 is opened by the valve pin 15

26 gehalten. Der Ventilstift 15 verläuft koaxial zur Rotationsachse 9 und reicht mit26. The valve pin 15 runs coaxially to the rotation axis 9 and extends with

27 seinem ventiltellerfemen Ende bis in den Bereich der Drehmomentabschalt-27 from its end remote from the valve plate to the area of the torque cut-off

28 kupplung (Fig. 3) hinein. Seine Axialverschiebung in Richtung auf das Ein-28 coupling (Fig. 3). Its axial displacement in the direction of the input

29 schraubende 16 des Schraubers gibt die Schließbewegung des Ventiltellers &mgr; unter dem Einfluß des auf seine Oberfläche 10 einwirkenden Luftdruckes in der29 screwing 16 of the screwdriver gives the closing movement of the valve disc μ under the influence of the air pressure acting on its surface 10 in the

31 Druckluftzuführungsleitung 3 frei, wie dies weiter unten im einzelnen beschrie-31 Compressed air supply line 3 free, as described in detail below.

32 ben ist. Im Betrieb wird eine solche Axialverschiebung aber verhindert durch32 ben. In operation, however, such axial displacement is prevented by

33 den später beschriebenen Abstellbolzen 43.33 the later described stop bolt 43.

35 In Öffnungsstellung des Ventiltellers 8 (Fig. 1) treibt die Abtriebswelle 17 des35 In the open position of the valve plate 8 (Fig. 1), the output shaft 17 of the

se Druckluftmotors 4 normalerweise in einer der Einschraubrichtung entspre-the pneumatic motor 4 is normally in a direction corresponding to the screwing

37 chenden Drehrichtung die Kupplungswelle 18 an. Die Kupplungswelle 18 ist mit37 the coupling shaft 18 in the appropriate direction of rotation. The coupling shaft 18 is

se der Abtriebswelle 17 des Druckluftmotors 4 drehfest verbunden. Die Kupp-the output shaft 17 of the pneumatic motor 4. The coupling

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&igr; Iungswelle 18 weist an ihrem Umfang in einer rechtwinklig zur Rotationsachse&igr; Iungswelle 18 has on its circumference in a perpendicular to the axis of rotation

&zgr; verlaufenden Ebene 19 liegend an zwei einander diametral gegenüberliegen- &zgr; running plane 19 lying on two diametrically opposite

3 den Stellen jeweils eine kugelschalenförmige Mulde 20 zur etwa hälftigen Ein-3 at each of the locations a spherical bowl-shaped depression 20 for approximately half

4 lage jeweils einer Kugel 21 auf. Die beiden Kugeln 21 sind in den Mulden 204 each have a ball 21 on them. The two balls 21 are in the recesses 20

5 nach allen Seiten drehbar gelagert. Sie bilden den Rastsperrer eines Rastge-5 rotatable in all directions. They form the locking mechanism of a locking device

6 sperres, welches zwischen der motorseitigen Kupplungswelle 18 und der ab-6 lock, which is located between the motor-side clutch shaft 18 and the

7 triebsseitigen Schubhülse 22 wirksam ist. Die Schubhülse ist drehbar und in &bgr; Längsrichtung der Rotationsachse 9 längsverschiebbar auf der Kupplungs-&bgr; welle 18 gelagert. Sie ist mit der Abtriebsspindel 23 zum Hydraulikschlag-7 drive-side thrust sleeve 22 is effective. The thrust sleeve is rotatable and is mounted on the coupling shaft 18 so that it can move longitudinally in the longitudinal direction of the rotation axis 9. It is connected to the output spindle 23 for hydraulic impact

io werk 24 durch eine in Richtung der Rotationsachse 9 längsbewegliche Dauer-io work 24 by a longitudinally movable permanent magnet in the direction of the rotation axis 9.

u kupplung 25 antriebsmäßig verbunden. Dazu weist die Schubhülse 22 an zwei u coupling 25. For this purpose, the thrust sleeve 22 has two

12 einander diametreal gegenüberliegenden Seiten zum Einschraubende 16 vor-12 diametrically opposite sides to the screw end 16

13 stehende gabelzinkenartige Vorsprünge 26 auf, die formschlüssig, jedoch in &mgr; Längsrichtung der Rotationsachse 9 längsverschiebbar in entsprechende13 protruding fork-like projections 26, which are positively engaged, but in μgr; longitudinal direction of the rotation axis 9, in corresponding

is Ausnehmungen am Umfang 27 eines Ringflansches 28 der Abtriebsspindel 23is recesses on the circumference 27 of a ring flange 28 of the output spindle 23

ie hineinstehen und als das Drehmoment übertragende Mitnehmerklauen wirken.which protrude and act as driving claws that transmit the torque.

is Zwischen dem äußeren Umfang der Abtriebsspindel 23 und der Innenringflä-is Between the outer circumference of the output spindle 23 and the inner ring surface

19 ehe 29 der Kupplungswelle 18 ist eine als gegen die Eindrehrichtung des19 before 29 of the coupling shaft 18 is a counter to the direction of rotation of the

&mgr; Schraubers bzw. der Kupplungswelle 18 wirksame Rücklaufsperre ausgebildeteμgr; screwdriver or the coupling shaft 18 effective backstop designed

21 Freilaufkupplung 30 angeordnet. Sie gestattet eine freie Drehbeweglichkeit der21 freewheel clutch 30 is arranged. It allows free rotation of the

22 Kupplungswelle 18 in Einschraub-Umfangshchtung gegenüber der Abtriebs-22 Coupling shaft 18 in screw-in circumferential direction opposite the output

23 spindel 23, sperrt jedoch eine gegenläufige Relativbewegung zwischen diesen23 spindle 23, but blocks a counter-rotating relative movement between these

24 Teilen 18,23.24 parts 18.23.

26 Die Schubhülse 22 liegt mit einer ausgemuldeten Ringschulter 31 in dem Ein-26 The thrust sleeve 22 is located with a recessed annular shoulder 31 in the recess

27 schraubende 16 zugewandter Axialrichtung an den Kugeln 21 an. Der Radius27 screwing 16 facing axial direction to the balls 21. The radius

28 der Ausmuldung der Ringschulter 31 entspricht dem Radius der Kugeln 21, so28 of the recess of the ring shoulder 31 corresponds to the radius of the balls 21, so

29 daß ein der Lagerschale eines Kugellagers ähnlich inniger, linienförmiger Kon-29 that a linear cone similar to the bearing shell of a ball bearing

30 takt zwischen Schubhülse 18 und Kugeln 21 gegeben ist. Unter Zwischen-30 stroke between thrust sleeve 18 and balls 21 is given. Between

31 schaltung eines Axial-Kugellagers 32 stützt sich die Schubhülse 18 an einer als31 circuit of an axial ball bearing 32, the thrust sleeve 18 is supported on a

32 Kupplungsfeder wirksamen ortsfesten Schraubendruckfeder 34 ab. Die32 clutch spring effective stationary helical compression spring 34. The

33 Schraubendruckfeder 34 umgibt die Kupplungswelle 18 bzw. die Antriebs-33 Helical compression spring 34 surrounds the clutch shaft 18 or the drive

34 welle 17. Sie liegt mit ihrem Spannende 35 in Axialrichtung an einem gegen-34 shaft 17. It lies with its tension 35 in axial direction on an opposite

35 über der Kupplungswelle 18 bzw. der Antriebswelle 17 von außen axial verse stellbaren Schraubflansch 36 an. Der Schraubflansch 36 ist auf das Schraub-37 gewinde 37 am Umfang der Kupplungswelle 18 aufschraubbar, wobei der35 above the coupling shaft 18 or the drive shaft 17 from the outside axially adjustable screw flange 36. The screw flange 36 can be screwed onto the screw thread 37 on the circumference of the coupling shaft 18, whereby the

se Schraubvorgang von außen durch die Gehäuseöffnung 38 steuerbar ist.The screwing process can be controlled from the outside through the housing opening 38.

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&zgr; Die Schubhülse 22 weist an zwei einander diametral gegenüberliegenden Sei- &zgr; The thrust sleeve 22 has on two diametrically opposite sides

3 ten im Verlauf ihrer Ringschulter 31 jeweils einen zahnartigen Vorsprung 39 mit3 ten in the course of their ring shoulder 31 each a tooth-like projection 39 with

4 einer der jeweiligen Kugel 21 zugewandten , als Rastflanke wirksamen Auf-4 of a surface facing the respective ball 21, acting as a locking flank

5 laufschräge 40 auf und bildet damit jeweils einen der als Rastsperrer wirksa-5 running slope 40 and thus forms one of the locking devices that act as a

6 men Kugel 21 entgegenstehenden Rastvorsprung, also ein Kugelrastgesperre6 men ball 21 opposing locking projection, i.e. a ball locking mechanism

7 mit einem Sperrhub 41. Die Kugel 21 kann nur über den Rastvorsprung 39 der &bgr; Schubhülse 22 hinübergleiten, wenn die Kugel bzw. die Kugeln 21 die Schub-&bgr; hülse 22 unter Kompression der Schraubendruckfeder 34 in vom Einschraub-7 with a locking stroke 41. The ball 21 can only slide over the locking projection 39 of the β push sleeve 22 if the ball or balls 21 push the push sleeve 22 under compression of the helical compression spring 34 in the screw-in

10 ende 16 abgewandter Axialrichtung um das Maß des Sperrhubes 41 verschiebt.10 end 16 is displaced in the axial direction by the amount of the locking stroke 41.

11 Dies ist erst nach Erreichung der durch den Schraubflansch 36 eingestellten11 This is only possible after reaching the position set by the screw flange 36.

12 Grenzkraft der Fall. Dabei bleibt die Schubhülse 22 über die Dauerkupplung 2512 limit force. The thrust sleeve 22 remains connected to the permanent coupling 25

13 mit der Abtriebsspindel 23 und folglich mit dem Hydraulikschlagwerk 24 in13 with the output spindle 23 and consequently with the hydraulic impact mechanism 24 in

14 Drehmomenteingriff.14 Torque intervention.

ie In der Abtriebsspindel 23 ist gegen den Druck der Schraubendruckfeder 42 einie In the output spindle 23, against the pressure of the helical compression spring 42, a

17 Abstellbolzen 43 radial verschiebbar gelagert. Die Lagerung erfolgt in einer die17 Stop bolt 43 is mounted radially movable. The bearing is in a

ie Abtriebsspindel 23 radial durchsetzenden Bohrung. Die Schraubendruckfe-The output spindle 23 radially penetrates the bore. The screw compression spring

19 der 42 stützt sich dabei im Innenringumfang 46 der Kupplungswelle 18 ab.19 of the 42 is supported in the inner ring circumference 46 of the coupling shaft 18.

21 Der Abstellbolzen 43 ragt mit seinem einen Kegelkopf 44 bildenden Ende über21 The stop bolt 43 projects with its end forming a conical head 44 over

22 den Außenumfang der Abtriebsspindel 23 hinaus und liegt in Ausgangsstellung22 extends beyond the outer circumference of the output spindle 23 and is in the initial position

23 des Einschraubvorganges mit dem Kegelkopf 44 in einer Rastmulde 45 am23 of the screwing process with the conical head 44 in a recess 45 on the

24 Innenringumfang 46 der Kupplungswelle 18 ein.24 Inner ring circumference 46 of the coupling shaft 18.

26 Mit der während des Einschraubvorgangs sukzessiven, impulsgesteuerten Re-26 With the successive, pulse-controlled re-tightening during the screwing process,

27 lativdrehung zwischen motorseitiger Kupplungswelle 18 und schlagwerkseitiger27 relative rotation between motor-side coupling shaft 18 and impact mechanism-side

28 Abtriebsspindel 23 wird der Kegelkopf 44 zunehmend aus der Rastmulde 4528 Output spindle 23, the conical head 44 is increasingly pushed out of the locking recess 45

29 radial einwärts in seine Aufnahmebohrung an der Abtriebsspindel 23 hineinge-29 radially inward into its mounting hole on the output spindle 23.

30 drückt. Dabei wird die flankenseitige Aussparung 47 des Abstellbolzens 4330. The flank-side recess 47 of the stop bolt 43

31 zunehmend radial nach innen in den Überdeckungsbereich mit dem ein-31 increasingly radially inwards into the overlap area with the

32 schraubseitigen (Pos. 16) Ende des Ventilstiftes 15 verschoben. Mit dem32 screw side (item 16) end of the valve pin 15. With the

33 Überrollen der Kugeln 21 über die Rastvorsprünge 39 wird der Abstellbolzen 4333 Rolling of the balls 21 over the locking projections 39, the stop bolt 43

34 vollständig in die Kupplungswelle 18 hineingedrückt. Dadurch taucht der Kess gelkopf 44 vollständig in die Kupplungswelle 18 hinein. In dieser Position gibt se die Aussparung 47 des Abstellbolzens 43 die Axialverschiebung des Ventilstif-37 tes 15 in Richtung auf das Einschraubende 16 frei. Diese Verschiebung erfolgt se unter dem auf die Oberfläche 10 des Ventiltellers 8 einwirkenden Luftdruck mit34 is pressed completely into the coupling shaft 18. As a result, the boiler head 44 is completely immersed in the coupling shaft 18. In this position, the recess 47 of the stop bolt 43 allows the axial displacement of the valve pin 15 in the direction of the screw-in end 16. This displacement takes place under the air pressure acting on the surface 10 of the valve plate 8 with

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&igr; der Folge, daß sich der Ventilteller 8 mit dem Dichtring 11 auf die Ringoberflä-&igr; the result that the valve plate 8 with the sealing ring 11 is on the ring surface

2 ehe 12 auflegt und die Druckluftzuführungsöffnung 13 verschließt. Dadurch er-2 before 12 and closes the compressed air supply opening 13. This

3 folgt eine sofortige Abbremsung und Abschaltung des Druckluftmotors 4. Die3 is followed by an immediate braking and shutdown of the pneumatic motor 4. The

4 konstruktive Durchbildung der Abschaltvorrichtung 43 ff. ist prinzipiell vorbe-4 constructive design of the shutdown device 43 ff. is in principle provided

5 kannt aus DE 28 32 565 C2. Der einzige Unterschied besteht darin, daß beim &bgr; Erfindungsgegenstand die Steuerung des Abstellbolzens 43 durch eine Um-5 is known from DE 28 32 565 C2. The only difference is that in the subject of the invention the control of the stop bolt 43 is carried out by a

7 fangsbewegung der Kupplungswelle 18 und nicht durch eine axiale Bewegung7 catching movement of the coupling shaft 18 and not by an axial movement

&bgr; eines entsprechenden Hüllkörpers ausgelöst wird.β of a corresponding envelope body is triggered.

10 Der Hydraulik-Impulsschrauber arbeitet wie folgt:10 The hydraulic impulse wrench works as follows:

11 Nach Einschaltung der Druckluftzufuhr durch Drücken der Fingertaste 6 wird11 After switching on the compressed air supply by pressing the finger button 6,

12 der Druckluftmotor 4 in Einschraubrichtung gestartet. Sein Drehmoment wird12 the pneumatic motor 4 is started in the screwing direction. Its torque is

13 über die gemeinsam mit den Kugeln 21 den Rastsperrer eines Grenzkraftge-13 which together with the balls 21 form the locking mechanism of a limit force

14 sperres bildende Kupplungswelle 18 auf die das Sperrad dieses Grenzkraftge-14 locking coupling shaft 18 on which the locking wheel of this limit force device

15 sperres bildende Schubhülse 22 und von dort über die Dauerkupplung 25 auf ie die Abtriebsspindel 23 des Hydraulikschlagwerkes 24 und von dort auf den15 locking sleeve 22 and from there via the permanent coupling 25 to the output spindle 23 of the hydraulic impact mechanism 24 and from there to the

&igr;? Werkzeugträger 48 übertragen. Durch den Widerstand der anzuziehenden&igr;? Tool carrier 48. Due to the resistance of the

18 Schraube am Werkzeugträger 48 wird die Abtriebsspindel 23 abgebremst und18 screw on the tool carrier 48, the output spindle 23 is braked and

19 es entsteht im Hydraulikschlagwerk 24 ein Drehschlag. Durch diesen Dreh-19 A rotary impact is generated in the hydraulic impact mechanism 24. This rotary

20 schlag bzw. durch das von ihm ausgehende Reaktionsmoment wird jede Ku-20 impact or the reaction moment emanating from it, each ball

21 gel 21 über eine Auflaufschräge 40 gegen die Vorspannung der Schrauben-21 gel 21 via a ramp 40 against the preload of the screw

22 druckfeder 34 um einen geringfügigen Betrag angehoben. Das Zurückrollen der22 compression spring 34 is raised by a slight amount. The rolling back of the

23 Kugeln 21 wird durch die Freilaufkupplung 30 verhindert. Die weiteren Impulse23 balls 21 is prevented by the freewheel clutch 30. The further impulses

24 werden in gleicher Weise erzeugt, womit schrittweise die Kugeln 21 unter wei-24 are generated in the same way, whereby the balls 21 are gradually

25 terer Spannung der Schraubendruckfeder 34 an den Auflaufschrägen 40 der25 lower tension of the helical compression spring 34 on the run-on slopes 40 of the

26 Schubhülse 22 bis zur Erreichung der Grenzkraft auflaufen. Bei deren Errei-26 Shear sleeve 22 until the limit force is reached. When this is reached,

27 chung rollen die Kugeln 21 über die Rastvorsprünge 39 der Schubhülse 2227 chung the balls 21 roll over the locking projections 39 of the sliding sleeve 22

28 hinüber. Danach dreht die Kupplungswelle 18 leer gegenüber der Schub-28. Then the clutch shaft 18 rotates freely relative to the thrust

29 hülse 22. Mit dem Überrollen der Rastvorsprünge 39 und dem Beginn dieser29 sleeve 22. By rolling over the locking projections 39 and the beginning of this

% Leerdrehung wird der Abstellbolzen 43 vollständig in die Abtriebsspindel 23 ra-% idle rotation, the stop bolt 43 is completely pushed into the output spindle 23.

31 dial einwärts gedrückt, so daß seine Aussparung 47 in vollständige Über-31 dial is pressed inwards so that its recess 47 is in complete overlap

32 deckung mit dem Ende des Ventilstiftes 15 gerät. Der Ventilstift 15 fällt in die32 coincides with the end of the valve pin 15. The valve pin 15 falls into the

33 Aussparung 47 ein und der Ventilteller 8 folgt dem auf seine Oberfläche 1033 recess 47 and the valve plate 8 follows the on its surface 10

34 einwirkenden Luftdruck und verschließt die Druckluftzuführungsöffnung 13 zum34 acting air pressure and closes the compressed air supply opening 13 to

35 Druckluftmotor 4. Mit der Abschaltung der Druckluftzufuhr baut sich im Druckse luftmotor 4 sofort ein Unterdruck auf, der ihn über einen Umfangsweg von deut-37 lieh weniger als 180° abbremst.35 Compressed air motor 4. When the compressed air supply is switched off, a negative pressure immediately builds up in the compressed air motor 4, which slows it down over a circumferential path of significantly less than 180°.

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&igr; Zur Einleitung des nächsten Einschraubzyklus braucht nur die Fingertaste 6&igr; To start the next screwing cycle, just press the finger button 6

2 entlastet zu werden. Sie wird dann durch vom Einlaßventil 5 her einwirkenden2. It is then relieved by the pressure acting from the inlet valve 5.

3 Rückstelldruck in ihre aus Fig. 1 ersichtliche Ausgangs- bzw. Ruhestellung3 Reset pressure in its initial or rest position shown in Fig. 1

4 zurückgedrückt. In dieser Ruhestellung gerät ihre mit der4 is pushed back. In this resting position, the

5 Druckluftzuführungsleitung 3 in räumlicher Verbindung stehende5 Compressed air supply line 3 connected

&bgr; Sackbohrung 49 über einen radialen Querkanal in räumliche Überdeckung mit&bgr; Blind hole 49 via a radial cross channel in spatial overlap with

7 einer radialen Durchtrittsöffnung 50 in ihrer Führungshülse. Dadurch entweicht7 a radial passage opening 50 in its guide sleeve. This allows

&bgr; das unter Überdruck stehende Luftvolumen in der Druckluftzuführungsleitung 6β is the air volume under overpressure in the compressed air supply line 6

&bgr; durch den Schalldämpfer 51 in die Umgebungsluft. Dies bedeutet, daß derβ through the silencer 51 into the ambient air. This means that the

10 Überdruck in der Druckluftzuführungsleitung 3 abgebaut wird und nicht mehr als10 Overpressure in the compressed air supply line 3 is reduced and not more than

11 Gegendruck auf den Ventilteller 8 wirkt. Damit entfällt der in Richtung auf das11 counter pressure acts on the valve plate 8. This eliminates the pressure in the direction of the

12 Einschraubende wirksame Verschiebedruck auf den Ventilstift 15 mit der Folge, is daß der Abstellbolzen 43 unter dem Druck der Feder 42 wieder in seine radiale &eegr; Ausgangsposition (Fig. 1) zurückgeschoben wird. Nunmehr kann ein neuer12 Screwing in effective displacement pressure on the valve pin 15 with the result that the stop bolt 43 is pushed back into its radial starting position (Fig. 1) under the pressure of the spring 42. Now a new

is Schraubzyklus - wie beschrieben ausgelöst durch Druck auf die Fingertaste 6 -is screwing cycle - as described triggered by pressing the finger button 6 -

ie beginnen.they begin.

18 Anlage: Ersatzteilliste 5/89 YOKOTA Doppelimpulsschrauber18 Appendix: Spare parts list 5/89 YOKOTA double impulse wrench

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BezugszeichenlisteList of reference symbols HandgriffHandle 3535 SpannendeExciting SchraubergehäuseScrewdriver housing 3636 SchraubflanschScrew flange 11 DruckluftzuführungsleitungCompressed air supply line 3737 SchraubgewindeScrew thread 22 DruckluftmotorPneumatic motor 3838 GehäuseöffnungHousing opening 33 EinlaßventilInlet valve 3939 Vorsprunghead Start 44 FingertasteFinger button 4040 AuflaufschrägeRamp 55 PfeilrichtungArrow direction 4141 SperrhubLocking stroke 66 VentiltellerValve plate 4242 FederFeather 77 RotationsachseRotation axis 4343 AbstellbolzenStop bolt 88th Oberflächesurface 4444 KegelkopfCone head 99 DichtringSealing ring 4545 RastmuldeRest recess 1010 RingoberflächeRing surface 4646 InnenringumfangInner ring circumference 1111 DruckluftzuführungsöffnungCompressed air supply opening 4747 AussparungRecess 1212 ReglerController 4848 WerkzeugträgerTool carrier 1313 VentilstiftValve pin 4949 SackbohrungBlind hole 1414 EinschraubendeScrew-in 5050 DurchtrittsöffnungPassage opening 1515 Antriebswelledrive shaft 5151 Schalldämpfersilencer 1616 KupplungswelleClutch shaft 1717 Ebenelevel 1818 Muldetrough 1919 KugelBullet 2020 SchubhülseSliding sleeve 2121 AbtriebsspindelOutput spindle 2222 HydraulikschlagwerkHydraulic impact mechanism 2323 DauerkupplungPermanent coupling 2424 Vorsprunghead Start 2525 UmfangScope 2626 RingflanschRing flange 2727 InnenringflächeInner ring surface 2828 FreilaufkupplungFreewheel clutch 2929 RingschulterRing shoulder 3030 AxialkugellagerAxial ball bearings 3131 3232 SchraubendruckfederHelical compression spring 3333 3434

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Claims (1)

Patentanwälte Tergau & Pohl, Nürnberg . SeitePatent Attorneys Tergau & Pohl, Nuremberg . Page 91614-1/1391614-1/13 13. September 199113 September 1991 7 Ansprüche7 Claims 10 1. Hydraulik-Impulsschrauber mit10 1. Hydraulic impulse wrench with 11 - einem Druckluftmotor (4),11 - a pneumatic motor (4), 12 - einem Hydraulikschlagwerk (24) zwischen Antriebswelle (17) und Werk-12 - a hydraulic impact mechanism (24) between the drive shaft (17) and the tool 13 zeugträger (48) sowie13 tool carriers (48) and 14 - einer Drehmomentabschaltung für die Druckluftzufuhr, is gekennzeichnet durch14 - a torque cut-off for the compressed air supply, is characterized by ie eine mechanische Drehmomentabschaltkupplung zwischen Antriebs-ie a mechanical torque cut-off clutch between drive 17 welle (17) und Hydraulikschlagwerk (24).17 shaft (17) and hydraulic impact mechanism (24). ie 2. Impulsschrauber nach Anspruch 1,ie 2. Impulse wrench according to claim 1, &mgr; gekennzeichnet durchµm characterized by 21 - ein einseitig in Einschraubrichtung wirksames Grenzkraftgesperre im An-21 - a limit force locking device acting on one side in the screwing direction in the 22 triebsstrang zwischen Antriebswelle (17) und Hydraulikschlagwerk (24),22 drive train between drive shaft (17) and hydraulic impact mechanism (24), 23 - eine Freilaufkupplung zwischen dem Antriebs- und dem Abtriebsteil des23 - a freewheel clutch between the drive and the driven part of the 24 Grenzkraftgesperres als gegen die Eindrehrichtung wirksame Rücklauf-24 limit force locking device as a return mechanism effective against the direction of rotation 25 sperre sowie25 lock and 2&bgr; - eine durch die Grenzkraftüberschreitung des Grenzkraftgesperres gesteu-2β - a controlled by the limit force exceedance of the limit force locking mechanism 27 erte Abschaltvorrichtung für die Druckluftzufuhr.27 First shut-off device for the compressed air supply. 29 3. Schrauber nach Anspruch 1 oder 2,29 3. Screwdriver according to claim 1 or 2, &mgr; gekennzeichnet durchµm characterized by 31 eine Einstellbarkeit der Grenzkraft.31 an adjustability of the limit force. 33 4. Schrauber nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,33 4. Screwdriver according to one or more of the preceding claims, 34 dadurch gekennzeichnet,34 characterized by 35 daß das Grenzkraftgesperre ein Rastgesperre ist, dessen auf den Rastsper-35 that the limit force locking mechanism is a locking mechanism whose locking mechanism 36 rer einwirkender Rastdruck, insbesondere Federdruck, einstellbar ist.36 The applied locking pressure, in particular spring pressure, is adjustable. 13. September 1981 (U:\AN\fliei4.TXT)13 September 1981 (U:\AN\fliei4.TXT) Patentanwälte Tergau & Pohl, Nürnberg Seite 2Patent Attorneys Tergau & Pohl, Nuremberg Page 2 &igr; 5. Schrauber nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,&igr; 5. Screwdriver according to one or more of the preceding claims, 2 gekennzeichnet durch2 characterized by 3 eine axiale Wirksamkeit des Grenzkraftgesperres.3 an axial effectiveness of the limit force locking mechanism. 5 6. Schrauber nach Anspruch 4 oder 5,5 6. Screwdriver according to claim 4 or 5, &bgr; dadurch gekennzeichnet,&bgr; characterized by 7 daß die Feder eine die Antriebswelle (17) umgebende Schraubendruckfe-7 that the spring is a helical compression spring surrounding the drive shaft (17). 8 der (34) ist, die sich mit ihrem Spannende (35) an einem gegenüber der An-8 of the (34) is, which with its exciting (35) at a opposite to the An- 9 triebswelle (17) von außen axial verstellbaren Schraubflansch (36) abstützt.9 drive shaft (17) is supported from the outside by an axially adjustable screw flange (36). 11 7. Schrauber nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,11 7. Screwdriver according to one or more of the preceding claims, 12 gekennzeichnet durch12 characterized by 13 eine Wirksamkeit des Eingriffsgliedes des Rastgesperres mit Wälzeingriff.13 an effectiveness of the engagement element of the locking mechanism with rolling engagement. 16 8. Schrauber nach Anspruch 7,16 8. Screwdriver according to claim 7, ie dadurch gekennzeichnet,ie characterized by &eegr; daß das Rastgesperre ein Kugelrastgesperre ist.&eegr; that the locking mechanism is a ball locking mechanism. ie 9. Schrauber nach Anspruch 8,ie 9. Screwdriver according to claim 8, &mgr; gekennzeichnet durchµm characterized by 21 - mindestens eine am Umfang einer motorgetriebenen Kupplungswelle (18)21 - at least one on the circumference of a motor-driven coupling shaft (18) 22 gelagerte Kugel (21) und22 bearing ball (21) and 23 - mindestens eine auf der Kupplungswelle (18) drehbar und in Rastfeder-23 - at least one rotatable on the coupling shaft (18) and in detent spring 24 druckrichtung verschiebbar gelagerte, als Sperrad mit der Kugel (21) zu-24 pressure direction displaceably mounted, as a ratchet wheel with the ball (21) 25 sammenwirkende Schubhülse (22),25 interacting thrust sleeve (22), 26 — die mit der Abtriebsspindel (23) zum Hydraulikschlagwerk (24) durch eine26 - which is connected to the output spindle (23) to the hydraulic impact mechanism (24) by a 27 längsbewegliche Dauerkupplung (25) in antriebsmäßiger Verbindung27 longitudinally movable permanent coupling (25) in drive connection 28 steht.28 stands. 30 10. Schrauber nach Anspruch 9,30 10. Screwdriver according to claim 9, 31 dadurch gekennzeichnet,31 characterized by 32 daß die Kupplungswelle (18) mit dazwischenliegender Freilaufkupplung (30)32 that the clutch shaft (18) with the intervening freewheel clutch (30) 33 auf der Abtriebsspindel (23) gelagert ist.33 is mounted on the output spindle (23). 35 11. Schrauber nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,35 11. Screwdriver according to one or more of the preceding claims, se gekennzeichnet durchse characterized by 37 einen in der Abtriebsspindel (23) gegen den Druck einer Feder (42) radial37 a radially arranged in the output spindle (23) against the pressure of a spring (42) 38 verschiebbaren Abstellbolzen (43) mit bei Drehmomentübertragung aus dem38 movable stop bolt (43) with torque transmission from the 13. September 199113 September 1991 Patentanwälte Tergau & Pohl, Nürnberg Seite 3Patent Attorneys Tergau & Pohl, Nuremberg Page 3 &igr; Spindelumfang hinausstehendem, nach Art etwa eines Rastsperrers mit&igr; spindle circumference, like a locking mechanism with 2 Gleiteingriff in einer Rastmulde (45) am Innenumfang der Kupplungs-2 Sliding engagement in a locking recess (45) on the inner circumference of the coupling 3 welle (18) einliegendem Kegelkopf (44), der bei Überschreitung der Grenz-3 shaft (18) with a tapered head (44) which, when the limit is exceeded, 4 kraft des Grenzkraftgesperres und bei damit verbündender Relativdrehung4 force of the limit force locking mechanism and associated relative rotation 5 der Kupplungswelle (18) gegenüber der Abtriebsspindel (23) einwärts ge-5 of the coupling shaft (18) is turned inwards relative to the output spindle (23). 6 drückt wird und dadurch die Motorabschaltung bewirkt.6 is pressed, thereby switching off the engine. 13. 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