EP1030762B1 - Motor-driven screw driver - Google Patents
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- EP1030762B1 EP1030762B1 EP99955686A EP99955686A EP1030762B1 EP 1030762 B1 EP1030762 B1 EP 1030762B1 EP 99955686 A EP99955686 A EP 99955686A EP 99955686 A EP99955686 A EP 99955686A EP 1030762 B1 EP1030762 B1 EP 1030762B1
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- B25B13/461—Spanners; Wrenches of the ratchet type, for providing a free return stroke of the handle with concentric driving and driven member
- B25B13/462—Spanners; Wrenches of the ratchet type, for providing a free return stroke of the handle with concentric driving and driven member the ratchet parts engaging in a direction radial to the tool operating axis
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- B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
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- B25B23/142—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers
- B25B23/1422—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters
- B25B23/1427—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters by mechanical means
Definitions
- the invention relates to a motor-driven handheld screwdriver according to the preamble of claim 1.
- Such screwdrivers are used, for example, in the automotive sector, especially in the manufacturing plants but also in repair shops used. In practice, they are hand-held Devices referred to as handheld screwdrivers, even if these Devices are motor-driven. Below are these Devices referred to as stick screwdrivers if they are a stick-shaped Have housings, and they are called pistol screwdrivers, if their housing is angled. With Angle headed screwdrivers are often not more than a stick screwdriver, but then as an "angle screwdriver" designated. A head is designated as an angle head, the Drive shaft angled relative to its output shaft is, often at an angle of 90 °.
- Safety-relevant screw connections e.g. B. in the field of Steering or the braking system
- a two-stage suit carried out: first, if possible fast screwing to about 80 or 90% of the target tightening torque carried out, followed by a comparative slowly tighten the screw.
- the discharge between these two levels in the suit contributes to the seating behavior of the screw connection and provides with the the tightening torque actually achieved is a special one reliable compliance with the desired or Nominal torque safe.
- the slower one by comparison Tightening the screw connection in the second stage represents a Adherence to the nominal torque as precise as possible.
- the first, fast suit with such a two-stage screw connection is usually done by means of the motor mentioned Hand Held Devices.
- the end of this motorized first suit the screw is reached by a torque limiter, which is realized directly in the handheld screwdriver is, or in pneumatic so-called “stall screwdrivers" can the maximum torque to be applied by the Limited air pressure with which the tool is driven, so that here the torque limiter assigned to the drive motor realized outside of the actual tool is.
- the torque wrench has the required accuracy so that within the specified tolerances of the torque wrench exactly at the previously set nominal torque triggers, for example by means of a kink mechanism, so that a clearly audible click and a certain idle stroke of the torque wrench is generated, which the achievement of correct tightening torque. From practice are adjustable or are preset at the factory Torque wrench known. a shows a torque wrench designed as a kink wrench also DE AS 21 06 263.
- DE-A-43 42 464 shows just like DE-U-1 871 193 one Generic, manually operated torque wrench, on which an electric motor is placed.
- This torque wrench enables a motorized fixed or Loosening the screw connection with low torque, followed by the otherwise unchanged torque wrench is used in a manner known per se.
- the Handling of this device is cumbersome because it is due to the mounted motor comparatively large dimensions and thus poor accessibility to tight screwing points having.
- the handling will continue impaired that the comparatively high weight of the engine relatively far outside the longitudinal axis of the torque wrench lies, so that the user always this eccentricity compensate with a correspondingly firmer, tiring grip must to avoid undesired tilting movements of the tool to avoid its longitudinal axis.
- the invention has for its object a motor-driven Handheld screwdriver to create a quick work and quick completion of a fitting, too with two-stage suit, favored with high accuracy.
- the invention proposes as a first Step forward, the motor provided in the handheld screwdriver Equip the drive with a first torque limiter and an additional ratchet drive with its own torque limiter to be provided, as with torque wrenches are provided.
- the "ratchet drive” each drive designates the transmission of a tightening torque in one direction and in the opposite direction of rotation runs freely, e.g. B. a ring gear with locking device, which a finding or leading in allows one direction, often one in technology Ratchet drive is also called freewheel.
- the proposal according to the invention therefore ensures that after attaching the hand screwdriver to the screw fixing the screw driven by the motor Handheld screwdriver can be made up to its torque limiter triggers, and that now, without a decrease in the Handheld screwdriver is required, then with this Handheld screwdriver controls or reaches the correct torque can be by now namely the handle of the Screwdriver serves as a handle for the torque wrench and the two operations "fixing the screw” and "Control of the screw” by one person in one pass can be carried out without changing tools, d. H. the The torque wrench is not operated by the motor drive, but by purely manual operation of the screwdriver until the one in the head and the ratchet drive assigned second torque limiter triggers.
- the two torque limiters for the motor one and on the other hand the manual use of the hand screwdriver are typically set to different values, so that without any adjustment or change on Hand screwdriver having to make screw connections two different achievable moments and accordingly screw connections tightened in two stages are possible.
- Torque limiter there is always the additional, in the head torque limiter provided by the hand screwdriver, during the first, the motor drive of the Torque limiter assigned to the hand screwdriver as an integral, anyway existing part of the hand screwdriver is viewed or as an external facility, such as one Pneumatic stripping screwdriver supplied air pressure.
- the torque wrench that the manually operated handheld screwdriver forms can in a known manner as Kink wrench or be designed as a bending beam, with Training of the torque wrench as a kink wrench mechanical control takes place while training the Torque wrench as an electronic bending beam Control can be provided.
- the nominal or nominal torque at which the torque limiter triggers is usually above the shutdown torque of the motor-driven screwdriver.
- the two-stage screw connection first by the on Screwdriver already provided switch as with a motor powered handheld screwdriver common at a given Moment that triggers about 80 or 90% of the target torque can correspond. This can e.g. with an electric powered handheld screwdriver done by a sensor that triggers the engine shutdown.
- the screwdriver can be used not by hand but by hand driven screwdriver used as a torque wrench be until the torque limiter under this second tightening or screwing stage at 100% of the preset Triggers the desired tightening torque, which is not the actual one Handheld screwdriver, but on the torque limiter is set.
- This setting can be specified by the manufacturer and thus tamper-proof, but can be advantageous a user adjustability can be provided, so that the handheld screwdriver has different screwing conditions is easily adaptable.
- the proposed handheld screwdriver will be a significant one Simplification of the workflow enables the user does not have to constantly handle two different devices. Thereby, that the motorized handheld screwdriver with his comparatively sensitive mechanics filed again to be able to take a torque wrench also a protection of this comparatively expensive and sensitive tool causes so that its life is extended.
- the torque limiter and the ratchet drive arranged together in the head of the screwdriver. On in this way a compact assembly is created in which the individual functional parts optimally adjusted to each other and are adapted to each other.
- An adapter can advantageously be provided, on the one hand connects to a standardized drive shaft of the head and on the other hand - depending on the basic body used of the existing screwdriver - one on its output shaft has adapted connection. That way is one inexpensive manufacture of the designed according to the invention Heads in large numbers possible, the adaptation to a variety of different types of screwdriver also comparatively inexpensive way by using appropriate Adapter.
- the drive shaft of the head even without an adapter already for connection to a certain type of output shaft is designed so that with such an output shaft designed screwdriver without using an adapter the head designed according to the invention can.
- the torque limiter can advantageously be used as a buckling element in be designed in a known manner, so that by the Bending the user away from reaching the specified target torque is displayed and the handling of the Screwers - except for the relief mentioned - on that Known users can be done without getting used to.
- An optical display can advantageously be provided, which at Reached the specified target torque becomes.
- an electrical signal transmitter can be provided, which at Reaching the specified target tightening torque Signal generated.
- These signals can be wired or wireless, e.g. B. by radio, for example to one of the handheld screwdriver remote central control, which are transmitted the number of screw connections made and / or the strength of the tightening torques, at least reaching one predetermined target moments, can register.
- Such signals of the electronic signal generator can, however can also be evaluated on the handheld screwdriver itself an electronic circuit that, for example, when reached the specified tightening torque an acoustic or optical Signaling with electrical means, for example through an indicator lamp or through a high frequency Beep triggers.
- the electrical signals of the signal generator by the electrical Circuit can also be evaluated according to a given Number of screw connections carried out correctly trigger mentioned optical and / or acoustic display.
- the worker can perform a functional check of his Work to be provided in a supportive manner For example at the screwing of wheels using five screws each after performing five correct screw connections Triggered. It is therefore easy for the worker reliable control of his work possible by following each properly screwed wheel the receipt signal or the visual display appears.
- the mechanical or electrical, optical can be advantageous or acoustic display on the head of the hand screwdriver his. It is therefore not only optimal in the field of vision or hearing arranged by the worker, but in this way can the embodiment of the invention is also particularly advantageous Head all the advantageous functions and display options have, so that a particularly simple retrofitting existing Hand screwdriver is possible or a particularly simple one Repair of handheld screwdrivers is made possible by the head, which has all functions, is completely replaced can be.
- the handheld screwdriver is an elongated Housing is designed, the handling of the hand screwdriver in contrast to the pistol screwdrivers mentioned simplified with a manual operation, as it is similar to conventional, also designed rod-shaped torque wrench is and accordingly a familiar handling allows.
- a flat drive be arranged on the head of the screwdriver. This can in a manner known per se by plugging onto the output shaft the hand screwdriver or the angle head, so that depending on the situation, the flat drive is used or from Hand screwdriver can be removed. Alternatively, it is for achievement particularly compact tool dimensions possible, to integrate such a flat output directly into the head.
- An open flat drive can advantageously be provided be, e.g. B. to enable screw connections to pipes.
- the handle of the hand screwdriver is advantageous not only for Designed actuation of the drive motor, for example with a trigger switch for the motor, but such designed as a grip area that the entire hand screwdriver how a purely hand-operated screwdriver can be handled.
- the transmission is of high tightening torques possible where conventional motorized handheld screwdrivers would be destroyed, for example that 2 times or even more than 10 times that of the motor torque to be applied.
- a cordless screwdriver can be compared to the conventional 15 Nm tightening torques of 40, 50, 100 or even more than 150 Nm may be possible.
- the housing can be made of plastic, in particular a fiber-reinforced one Plastic exist if the desired flexural strength the housing is guaranteed.
- the housing are made of metal, here in favor of one Fatigue-free handling, preferably made of light metal.
- 1 is generally the head of a hand screwdriver indicated.
- the head 1 is designed as an angle head and on a rod-shaped housing of a so-called Fixed screwdriver, the housing made of a light metal alloy there is a high flexural strength of the Enables housing.
- the stick screwdriver contains a complete Drive unit with an energy store or a connection for a power supply, a drive motor, an actuation switch for the drive motor and with a built-in Torque limiter that connects the engine to the output shaft the drive unit transmissible torque to known Way limited, e.g. B. in an electric motor by switching off of the motor, with a compressed air motor by partial or complete bypass of the drive air or the like Wise.
- Rod screwdrivers are known per se, so that for reasons of clarity only the end of a shaft 2 this Straight screwdriver can be seen in the drawing.
- the head 1 has a housing 3, in which one per se Known angular arrangement for force deflection is provided.
- An output shaft 4 is provided on the head 1, which with its free end is designed as a square and for receiving of sockets.
- the output shaft 4 is extended to the rear, one or can be configured in several parts. It extends the actual housing 3 of the head 1 and extends itself into a torque limiter which can be seen in particular from FIG. 2 5.
- This is similar to a basically known one Torque wrench as a so-called kink wrench designed. It has a ratchet drive 6 with a changeover switch 7 for the selection of the torque-transmitting working direction, and it has an articulated joint 8, the articulated body of which 9 between a first, indicated by a spring 10 loaded bracket and a second bracket 15 machined is.
- the spring 10 can be adjusted with the aid of an adjusting screw 11 can be relaxed or tensioned so that the preload for the articulated joint 8 is adjustable and thus the torque, in which the articulation 8 is bent.
- the bracket 15 is pivotally mounted about a pivot axis, which coincides with the axis of the output shaft 8.
- Such a lever arm would switch off the Torque limiter 5 can be influenced in that the handheld screwdriver at different points on its shaft is handled and in that the user may in his hand gesture between the palm of the hand and the thumb applies leverage and thus a moment in the handheld screwdriver initiates, which acts as a shear force on the lever, between the storage of the bracket of the articulated joint and the torque limited shaft.
- Such Influences are excluded in the hand screwdriver shown, so that the shutdown torque of the Torque limiter 5 reliable and with high uniformity is observed, so that overall very precise Allow screw connections to be achieved.
- the torque is limited Shaft also the output shaft 4 of the Manual wrench.
- the bracket 15 coincides, the positive described remain effects:
- the Screw axis not as in the illustrated embodiment with the pivot axis of the bracket 15 together.
- the torque-limited axis namely an output shaft, which serves as the drive shaft for the flat output, with this Pivot axis of the bracket 15 together, so that the described Benefits remain.
- the housing 3 surround the torque limiter 5, so that for the user outside the housing 3 only the set screw 6 and an operating handle for the switch 7 visible are.
- the head 1 is attached to the shaft 2 by means of an adapter 12:
- the adapter 12 has a housing 14, which on the one hand Has connecting means for the output shaft of the screwdriver and which on the other hand connecting means for the drive shaft of the head 1.
- the head 1 can be connected to different types of Handheld screwdrivers can be used and vice versa Shaft 2 shown by using appropriate adapters a variety of differently designed heads use Find.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen motorisch angetriebenen Handschrauber nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a motor-driven handheld screwdriver according to the preamble of claim 1.
Derartige Schrauber werden beispielsweise im KFZ-Bereich, insbesondere in den Herstellerwerken aber auch in Reparaturwerkstätten verwendet. In der Praxis werden dabei handgehaltene Geräte als Handschrauber bezeichnet, auch wenn diese Geräte motorisch angetrieben sind. Nachfolgend werden diese Geräte als Stabschrauber bezeichnet, wenn sie ein stabförmiges Gehäuse aufweisen, und sie werden als Pistolenschrauber bezeichnet, wenn ihr Gehäuse abgewinkelt ausgebildet ist. Mit Winkelköpfen versehene Stabschrauber werden häufig nicht mehr als Stabschrauber, sondern dann als "Winkelschrauber" bezeichnet. Als Winkelkopf ist dabei ein Kopf bezeichnet, dessen Antriebswelle gegenüber seiner Abtriebswelle abgewinkelt ist, häufig in einem Winkel von 90°.Such screwdrivers are used, for example, in the automotive sector, especially in the manufacturing plants but also in repair shops used. In practice, they are hand-held Devices referred to as handheld screwdrivers, even if these Devices are motor-driven. Below are these Devices referred to as stick screwdrivers if they are a stick-shaped Have housings, and they are called pistol screwdrivers, if their housing is angled. With Angle headed screwdrivers are often not more than a stick screwdriver, but then as an "angle screwdriver" designated. A head is designated as an angle head, the Drive shaft angled relative to its output shaft is, often at an angle of 90 °.
In der Praxis hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, diese Köpfe als eigenständige Bauteile auszugestalten, da sie die am frühestens verschleißende Baugruppe des Schraubers darstellen, insbesondere, wenn sie als Winkelköpfe ausgelegt sind, so daß schnelle und preisgünstige Reparaturen eines Schraubers durch einfachen Austausch des Kopfes möglich sind. Weiterhin bieten derartig austauschbare Köpfe den Vorteil, unterschiedliche Kopf-Bauformen an dem eigentlichen Grundgerät des Schraubers anzuordnen, um damit die jeweils optimale Zugänglichkeit der Verschraubungsstelle sicherzustellen.In practice, it turned out to be advantageous to use these heads to be designed as independent components, since they are the earliest represent the wearing assembly of the screwdriver, especially if they are designed as angled heads, so that quick and inexpensive repairs of a screwdriver simple replacement of the head are possible. Continue to offer such interchangeable heads have the advantage of different head designs to be arranged on the actual basic device of the screwdriver, to ensure the best possible accessibility of the screw connection sure.
Sicherheitsrelevante Verschraubungen, z. B. im Bereich der Lenkung oder der Bremsanlage, werden üblicherweise mit einem zweistufigen Anzug durchgeführt: Zunächst wird eine möglichst schnelle Verschraubung auf etwa 80 oder 90 % des Soll-Anzugmomentes durchgeführt, anschließend erfolgt ein vergleichsweise langsames Nachziehen der Schraube. Die Entlastung zwischen diesen zwei Stufen beim Anzug trägt dem Setzverhalten der Verschraubung Rechnung und stellt mit dem bei der Verschraubung tatsächlich erzielten Anzugmoment eine besonders zuverlässige Einhaltung des gewünschten Soll- oder Nennmoments sicher. Insbesondere der im Vergleich langsamere Anzug der Verschraubung in der zweiten Stufe stellt eine möglichst präzise Einhaltung des Nennmomentes sicher.Safety-relevant screw connections, e.g. B. in the field of Steering or the braking system, are usually with a two-stage suit carried out: first, if possible fast screwing to about 80 or 90% of the target tightening torque carried out, followed by a comparative slowly tighten the screw. The discharge between these two levels in the suit contributes to the seating behavior of the screw connection and provides with the the tightening torque actually achieved is a special one reliable compliance with the desired or Nominal torque safe. Especially the slower one by comparison Tightening the screw connection in the second stage represents a Adherence to the nominal torque as precise as possible.
Der erste, schnelle Anzug bei einer derartig zweistufigen Verschraubung erfolgt üblicherweise motorisch mittels der erwähnten Handschrauber. Das Ende dieses motorischen ersten Anzugs der Schraube wird durch einen Drehmomentbegrenzer erreicht, der entweder unmittelbar im Handschrauber verwirklicht ist, oder bei pneumatischen sogenannten "Abwürgeschraubern" kann das maximale aufzubringende Drehmoment durch den Luftdruck begrenzt sein, mit dem das Werkzeug angetrieben ist, so daß hier der dem Antriebsmotor zugeordnete Drehmomentbegrenzer außerhalb des eigentlichen Werkzeugs verwirklicht ist.The first, fast suit with such a two-stage screw connection is usually done by means of the motor mentioned Hand Held Devices. The end of this motorized first suit the screw is reached by a torque limiter, which is realized directly in the handheld screwdriver is, or in pneumatic so-called "stall screwdrivers" can the maximum torque to be applied by the Limited air pressure with which the tool is driven, so that here the torque limiter assigned to the drive motor realized outside of the actual tool is.
Anschließend muß der Werker ein zweites Gerät, nämlich einen per Hand betätigten Drehmomentschlüssel ergreifen, da der motorische Handschrauber nicht die erforderliche Genauigkeit zur Einhaltung des Anzugmomentes sicherstellen kann. Der Drehmomentschlüssel weist die erforderliche Genauigkeit auf, so daß im Rahmen der vorgegebenen Toleranzen der Drehmomentschlüssel genau bei dem vorher eingestellten Nenndrehmoment auslöst, beispielsweise mittels einer Knickmechanik, so daß ein deutlich hörbares Klicken und ein gewisser Leerhub des Drehmomentenschlüssels erzeugt wird, welcher das Erreichen des korrekten Anzugmomentes erkennbar macht. Aus der Praxis sind einstellbare oder bei einem werkseitig fest vorgegebenen Drehmoment auslösende Drehmomentschlüssel bekannt. Einen als Knickschlüssel ausgebildeten Drehmomentschlüssel zeigt auch die DE AS 21 06 263.Then the worker must use a second device, namely one take the hand operated torque wrench because the motorized Handheld screwdrivers do not have the required accuracy Can ensure compliance with the tightening torque. The torque wrench has the required accuracy so that within the specified tolerances of the torque wrench exactly at the previously set nominal torque triggers, for example by means of a kink mechanism, so that a clearly audible click and a certain idle stroke of the torque wrench is generated, which the achievement of correct tightening torque. From practice are adjustable or are preset at the factory Torque wrench known. a shows a torque wrench designed as a kink wrench also DE AS 21 06 263.
Aus der US 4,060,137 ist ein motorisch angetriebener, handgehaltener Schrauber bekannt, der Mittel zur Drehmomentbegrenzung und ggf. zur automatischen Abschaltung des Schraubers bei Erreichen eines voreingestellten Drehmomentes aufweist. Dieser Schrauber basiert prinzipiell auf der Bauform eines Pistolenschraubers, wobei aber die von einem Pistolenschrauber bekannten Bauteile nahezu lediglich den Griffbereich eines insgesamt erheblich größeren, etwa bügeleisenförmigen, großen Gehäuses ausmachen. Einen frei endenden "Kopf" im vorgenannten Sinne weist dieser Schrauber nicht auf, vielmehr schließen sich an die Antriebseinheit Getriebemittel an, die wiederum bis zum Griff und dem dort vorgesehenen Anschluß für eine Druckluftversorgung führen. Eine Betätigung des Schraubers ohne motorischen Antrieb ist nicht vorgesehen. Die Auslösegenauigkeit des pneumatischen Drehmomentbegrenzers ist für manche sicherheitsrelevanten Verschraubungen möglicherweise nicht ausreichend.From US 4,060,137 is a motor-driven, hand-held Screwdriver known, the means for torque limitation and, if necessary, for the automatic shutdown of the screwdriver when reaching a preset torque. This screwdriver is basically based on the design of a gun screwdriver, but with those known from a pistol screwdriver Components almost only the overall grip area considerably larger, approximately iron-shaped, large housing turn off. A free ending "head" in the above This screwdriver does not have any senses, but rather close gear unit to the drive unit, which in turn up to the handle and the connection provided there for a compressed air supply to lead. An operation of the screwdriver without motor drive is not provided. The triggering accuracy of the pneumatic torque limiter is for some safety-relevant screw connections may not be sufficient.
Die DE-A- 43 42 464 zeigt ebenso wie die DE-U-1 871 193 einen gattungsgemäßen, manuell zu betätigenden Drehmomentschlüssel, auf den ein Elektromotor aufgesetzt ist. Dieser Drehmomentschlüssel ermöglicht zunächst ein motorisches Fest- oder Losdrehen der Verschraubung mit geringem Drehmoment, wobei anschließend der im übrigen unveränderte Drehmomentschlüssel in der an sich bekannten Weise verwendet wird. Die Handhabung dieses Gerätes ist umständlich, weil es durch den aufgesetzten Motor vergleichsweise große Abmessungen und damit eine schlechte Zugänglichkeit zu beengten Verschraubungsstellen aufweist. Die Handhabung wird weiterhin dadurch beeinträchtigt, daß das vergleichsweise hohe Gewicht des Motors relativ weit außerhalb der Längsachse des Drehmomentschlüssels liegt, so daß der Benutzer diese Exzentrizität stets durch entsprechend festeren, ermüdenden Griff kompensieren muß, um unerwünschte Kippbewegungen des Werkzeugs um seine Längsachse zu vermeiden.DE-A-43 42 464 shows just like DE-U-1 871 193 one Generic, manually operated torque wrench, on which an electric motor is placed. This torque wrench enables a motorized fixed or Loosening the screw connection with low torque, followed by the otherwise unchanged torque wrench is used in a manner known per se. The Handling of this device is cumbersome because it is due to the mounted motor comparatively large dimensions and thus poor accessibility to tight screwing points having. The handling will continue impaired that the comparatively high weight of the engine relatively far outside the longitudinal axis of the torque wrench lies, so that the user always this eccentricity compensate with a correspondingly firmer, tiring grip must to avoid undesired tilting movements of the tool to avoid its longitudinal axis.
Die DE 25 20 250 A1 und die DE 296 18 817 U1 zeigen jeweils einen Schrauber mit einem Drehmomentbegrenzer und einem Ratschentrieb, wobei diese Vorrichtungen die einzigen am Schrauber vorgesehenen Drehmomentbegrenzer darstellen.DE 25 20 250 A1 and DE 296 18 817 U1 each show a screwdriver with a torque limiter and one Ratchet drive, these devices being the only ones on Represent the screwdriver provided torque limiter.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen motorisch angetriebenen Handschrauber zu schaffen, der ein zügiges Arbeiten und eine schnelle Fertigstellung einer Verschraubung, auch mit zweistufigem Anzug, bei hoher Genauigkeit begünstigt.The invention has for its object a motor-driven Handheld screwdriver to create a quick work and quick completion of a fitting, too with two-stage suit, favored with high accuracy.
Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch einen Handschrauber mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object on which the invention is based is achieved by a Manual screwdriver with the features of claim 1 solved.
Die Erfindung schlägt mit anderen Worten als einen ersten Schritt vor, den im Handschrauber vorgesehenen motorischen Antrieb mit einem ersten Drehmomentbegrenzer auszustatten und einen zusätzlichen Ratschentrieb mit einem eigenen Drehmomentbegrenzer vorzusehen, wie sie bei Drehmomentschlüsseln vorgesehen sind. Ganz allgemein ist hier als "Ratschentrieb" jeder Antrieb bezeichnet, der die Übertragung eines Verschraubungsmoments in einer Drehrichtung ermöglicht und in der entgegengesetzten Drehrichtung frei läuft, z. B. ein Zahnkranz mit Sperrvorrichtung, der ein Feststellen bzw. Führen in einer Richtung ermöglicht, wobei in der Technik vielfach ein solcher Ratschentrieb auch als Freilauf bezeichnet wird. In other words, the invention proposes as a first Step forward, the motor provided in the handheld screwdriver Equip the drive with a first torque limiter and an additional ratchet drive with its own torque limiter to be provided, as with torque wrenches are provided. Generally speaking, the "ratchet drive" each drive designates the transmission of a tightening torque in one direction and in the opposite direction of rotation runs freely, e.g. B. a ring gear with locking device, which a finding or leading in allows one direction, often one in technology Ratchet drive is also called freewheel.
Bei herkömmlichen Knickelementen ist die schwenkbar gelagerte Halterung im Bereich des Werkzeugschaftes schwenkbar gelagert. Die hinsichtlich des übertragbaren Drehmomentes zu begrenzende Achse ist von dieser Lagerung entfernt angeordnet. Im Gegensatz dazu schlägt die Erfindung als einen zweiten Schritt vor, einen Hebelarm zwischen diesen beiden Schwenk- bzw. Drehachsen zu vermeiden, indem das Knickelement derart gelagert ist, daß die bei derartigen Knickelementen vorhandene schwenkbare Halterung, die den eigentlichen Knick-Körper gegen eine zweite Halterung spannt, um die Achse schwenkbar gelagert ist, welche gleichzeitig auch die Achse darstellt, deren übertragbares Drehmoment begrenzt werden soll.In the case of conventional articulated elements, it is pivoted Bracket pivoted in the area of the tool shank. The one to be limited with regard to the transmissible torque Axis is located away from this storage. In contrast, the invention strikes as a second Step forward, a lever arm between these two swivel or axes of rotation to avoid by the buckling element in such a way is mounted that the existing in such articulated elements swiveling bracket that counteracts the actual buckling body a second bracket spans around the axis is stored, which also represents the axis whose transmissible torque should be limited.
Hierdurch wird sichergestellt, daß die Art, in der der Benutzer das Werkzeug anfaßt - z. B. der Abstand vom Kopf des Werkzeugs oder ein durch eine Drehung der Hand in das Werkzeug eingeleitetes Kipp- bzw. Drehmoment-, keinen Einfluß auf das Abschaltmoment des Drehmomentbegrenzers haben kann, so daß die Präzision des Abschaltmomentes verbessert wird, da sie lediglich von den konstruktiven Gegebenheiten des Werkzeuges, nicht jedoch von der Handhabung des Werkzeuges abhängig ist.This ensures that the way in which the user touch the tool - e.g. B. the distance from the head of the tool or one by turning your hand into the tool initiated tilt or torque, no influence on the Switch-off torque of the torque limiter can have, so that the precision of the cut-off torque is improved because they only depend on the design of the tool, but not dependent on the handling of the tool is.
Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird also erreicht, daß nach Ansetzen des Handschraubers auf die Schraube das Festlegen der Schraube durch den motorischen angetriebenen Handschrauber erfolgen kann, bis dessen Drehmomentbegrenzer auslöst, und daß nunmehr, ohne daß eine Abnahme des Handschraubers erforderlich ist, anschließend mit diesem Handschrauber das korrekte Drehmoment kontrolliert bzw. erreicht werden kann, indem nämlich nunmehr der Handgriff des Schraubers als Handgriff für den Drehmomentenschlüssel dient und die beiden Arbeitsvorgänge "Festsetzen der Schraube" und "Kontrolle der Schraube" durch eine Person in einem Durchgang ohne Werkzeugwechsel durchgeführt werden können, d. h. die Betätigung des Drehmomentenschlüssels erfolgt nicht durch den motorischen Antrieb, sondern durch rein manuelle Betätigung des Schraubers, bis der im Kopf angeordnete und dem Ratschentrieb zugeordnete zweite Drehmomentbegrenzer auslöst.The proposal according to the invention therefore ensures that after attaching the hand screwdriver to the screw fixing the screw driven by the motor Handheld screwdriver can be made up to its torque limiter triggers, and that now, without a decrease in the Handheld screwdriver is required, then with this Handheld screwdriver controls or reaches the correct torque can be by now namely the handle of the Screwdriver serves as a handle for the torque wrench and the two operations "fixing the screw" and "Control of the screw" by one person in one pass can be carried out without changing tools, d. H. the The torque wrench is not operated by the motor drive, but by purely manual operation of the screwdriver until the one in the head and the ratchet drive assigned second torque limiter triggers.
Die beiden Drehmomentbegrenzer für einerseits den motorischen und andererseits den manuellen Einsatz des Handschraubers sind typischerweise auf unterschiedliche Werte eungestellt, so daß, ohne eine Verstellung oder Veränderung am Handschrauber vornehmen zu müssen, Verschraubungen mit zwei unterschiedlichen erzielbaren Momenten und dementsprechend zweistufig angezogene Verschraubungen möglich sind.The two torque limiters for the motor one and on the other hand the manual use of the hand screwdriver are typically set to different values, so that without any adjustment or change on Hand screwdriver having to make screw connections two different achievable moments and accordingly screw connections tightened in two stages are possible.
Wenn nachfolgend ohne weitere Erläuterungen ein "Drehmomentbegrenzer" erwähnt ist, so ist stets der zusätzliche, im Kopf des Handschraubers vorgesehene Drehomomentbegrenzer gemeint, während der erste, dem motorischen Antrieb des Handschraubers zugeordnete Drehomomentbegrenzer als integraler, ohnehin vorhandener Bestandteil des Handschraubers ange-sehen wird oder als externe Einrichtung, wie Z. B. der einem Pneumatik-Abwürgeschrauber zugeführte Luftdruck.If a "torque limiter" is mentioned, there is always the additional, in the head torque limiter provided by the hand screwdriver, during the first, the motor drive of the Torque limiter assigned to the hand screwdriver as an integral, anyway existing part of the hand screwdriver is viewed or as an external facility, such as one Pneumatic stripping screwdriver supplied air pressure.
Der Drehmomentenschlüssel, den der manuell betätigte Handschrauber bildet, kann dabei in an sich bekannter Weise als Knickschlüssel oder als Biegebalken ausgebildet sein, wobei bei Ausbildung des Drehmomentenschlüssels als Knickschlüssel eine mechanische Kontrolle erfolgt, während bei Ausbildung des Drehmomentenschlüssels als Biegebalken eine elektronische Kontrolle vorgesehen sein kann.The torque wrench that the manually operated handheld screwdriver forms, can in a known manner as Kink wrench or be designed as a bending beam, with Training of the torque wrench as a kink wrench mechanical control takes place while training the Torque wrench as an electronic bending beam Control can be provided.
Das Soll- oder Nennmoment, bei dem der Drehmomentbegrenzer auslöst, liegt üblicherweise über dem Abschaltmoment des motorisch angetriebenen Schraubers. Auf diese Weise kann die zweistufige Verschraubung erfolgen, indem zunächst der am Schrauber ohnehin vorgesehene Abschalter wie bei einem motorisch angetriebenen Handschrauber üblich bei einem vorgegebenen Moment auslöst, welches etwa 80 oder 90 % des Sollmoments entsprechen kann. Dies kann z.B. bei einem elektrisch angetriebenen Handschrauber durch einen Sensor erfolgen, der die Abschaltung des Motors auslöst.The nominal or nominal torque at which the torque limiter triggers, is usually above the shutdown torque of the motor-driven screwdriver. In this way, the two-stage screw connection, first by the on Screwdriver already provided switch as with a motor powered handheld screwdriver common at a given Moment that triggers about 80 or 90% of the target torque can correspond. This can e.g. with an electric powered handheld screwdriver done by a sensor that triggers the engine shutdown.
Anschließend an diese erste Anzugs- bzw. Verschraubungsstufe kann der Schrauber als nicht motorisch, sondern als von Hand angetriebener Schrauber wie ein Drehmomentschlüssel verwendet werden, bis der Drehmomentbegrenzer im Rahmen dieser zweiten Anzugs- bzw. Verschraubungsstufe bei 100% des voreingestellten Soll-Anzugmomentes auslöst, welches nicht am eigentlichen Handschrauber, sondern am Drehmomentbegrenzer eingestellt ist. Diese Einstellung kann herstellerseitig fest vorgegeben und damit manipulationssicher sein, vorteilhaft kann jedoch eine anwenderseitige Einstellbarkeit vorgesehen sein, so daß der Handschrauber an unterschiedliche Verschraubungsbedingungen auf einfache Weise anpaßbar ist.Subsequent to this first tightening or screwing stage the screwdriver can be used not by hand but by hand driven screwdriver used as a torque wrench be until the torque limiter under this second tightening or screwing stage at 100% of the preset Triggers the desired tightening torque, which is not the actual one Handheld screwdriver, but on the torque limiter is set. This setting can be specified by the manufacturer and thus tamper-proof, but can be advantageous a user adjustability can be provided, so that the handheld screwdriver has different screwing conditions is easily adaptable.
Mit dem vorgeschlagenen Handschrauber wird eine erhebliche Vereinfachung des Arbeitsablaufes ermöglicht, da der Anwender nicht ständig zwei unterschiedliche Geräte handhaben muß. Dadurch, daß nicht ständig der motorische Handschrauber mit seiner vergleichsweise empfindlichen Mechanik wieder abgelegt werden muß, um einen Drehmomentschlüssel zu ergreifen, wird zudem eine Schonung dieses vergleichsweise teuren und empfindlichen Werkzeuges bewirkt, so daß dessen Lebensdauer verlängert wird.The proposed handheld screwdriver will be a significant one Simplification of the workflow enables the user does not have to constantly handle two different devices. Thereby, that the motorized handheld screwdriver with his comparatively sensitive mechanics filed again to be able to take a torque wrench also a protection of this comparatively expensive and sensitive tool causes so that its life is extended.
Erfindungsgemäß sind der Drehmomentbegrenzer und der Ratschentrieb gemeinsam im Kopf des Schraubers angeordnet. Auf diese Weise wird eine kompakte Baugruppe geschaffen, bei der die einzelnen Funktionsteile optimal aufeinander eingestellt und aneinander angepaßt sind.According to the invention, the torque limiter and the ratchet drive arranged together in the head of the screwdriver. On in this way a compact assembly is created in which the individual functional parts optimally adjusted to each other and are adapted to each other.
Insbesondere wenn der Kopf auswechselbar an dem übrigen-Schrauber angeordnet ist, werden die bekannten Vorteile eines auswechselbaren Kopfes ermöglicht. Insbesondere wird auf diese Weise ermöglicht, die Grundkörper vorhandener Schrauber mit erfindungsgemäß ausgestalteten Köpfen nachzurüsten, so daß auf vergleichsweise preisgünstige Weise Handschrauber erfindungsgemäß mit der Zusatzfunktion als Drehmomentschlüssel ausgestattet werden können.Especially when the head is replaceable on the rest of the screwdriver is arranged, the known advantages of a interchangeable head. In particular, this is Way allows the basic body of existing screwdriver retrofit with heads designed according to the invention, so that handheld screwdriver according to the invention in a comparatively inexpensive manner with the additional function as a torque wrench can be equipped.
Vorteilhaft kann dabei ein Adapter vorgesehen sein, der einerseits an eine standardisierte Antriebswelle des Kopfes anschließt und andererseits - je nach dem verwendeten Grundkörper des vorhandenen Schraubers - einen an dessen Abtriebswelle angepaßten Anschluß aufweist. Auf diese Weise ist eine preisgünstige Herstellung der erfindungsgemäß ausgestalteten Köpfe in großen Stückzahlen möglich, wobei die Anpassung an eine Vielzahl unterschiedlicher Schraubertypen auf ebenfalls vergleichsweise preisgünstige Weise durch Verwendung entsprechender Adapter erfolgt. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, daß die Antriebswelle des Kopfes auch ohne Adapter bereits für den Anschluß an eine bestimmte Abtriebswellen-Art ausgestaltet ist, so daß die mit einer derartigen Abtriebswelle ausgestalteten Schrauber ohne Verwendung eines Adapters mit dem erfindungsgemäß ausgestalteten Kopf versehen werden können.An adapter can advantageously be provided, on the one hand connects to a standardized drive shaft of the head and on the other hand - depending on the basic body used of the existing screwdriver - one on its output shaft has adapted connection. That way is one inexpensive manufacture of the designed according to the invention Heads in large numbers possible, the adaptation to a variety of different types of screwdriver also comparatively inexpensive way by using appropriate Adapter. In particular, can be provided be that the drive shaft of the head even without an adapter already for connection to a certain type of output shaft is designed so that with such an output shaft designed screwdriver without using an adapter the head designed according to the invention can.
Der Drehmomentbegrenzer kann vorteilhaft als Knickelement in an sich bekannter Weise ausgestaltet sein, so daß durch das Abknicken dem Benutzer das Erreichen des vorgegebenen Solldrehmomentes angezeigt wird und die Handhabung des Schraubers - bis auf die erwähnte Erleichterung - auf die dem Anwender bekannte Art ohne Umgewöhnung erfolgen kann.The torque limiter can advantageously be used as a buckling element in be designed in a known manner, so that by the Bending the user away from reaching the specified target torque is displayed and the handling of the Screwers - except for the relief mentioned - on that Known users can be done without getting used to.
Vorteilhaft kann eine optische Anzeige vorgesehen sein, die bei Erreichen des vorgegebenen Soll-Anzugmomentes ausgelöst wird. Besonders einfach, funktionssicher und preisgünstig kann dabei vorgesehen sein, die Anzeige mechanisch auszulösen, beispielsweise durch einen Farbwechsel hinter einem Sichtfenster am Schrauber oder durch einen axialbeweglichen Stift, einen schwenkbeweglich gelagerten Riegel od. dgl.An optical display can advantageously be provided, which at Reached the specified target torque becomes. Can be particularly simple, reliable and inexpensive be provided to trigger the display mechanically, for example by changing the color behind a window on the screwdriver or by means of an axially movable pin bolt or the like, pivotally mounted
Alternativ oder ergänzend zu einer derartig mechanischen Anzeige kann ein elektrischer Signalgeber vorgesehen sein, der bei Erreichen des vorgegebenen Soll-Anzugmomentes ein Signal erzeugt. Diese Signale können drahtgebunden oder drahtlos, z. B. per Funk, beispielsweise zu einer von dem Handschrauber entfernten Zentralsteuerung übermittelt werden, welche die Anzahl der vorgenommenen Verschraubungen und/oder die Stärke der Anzugsmomente, zumindest das Erreichen eines vorgegebenen Soll-Moments, registrieren kann.Alternatively or in addition to such a mechanical display an electrical signal transmitter can be provided, which at Reaching the specified target tightening torque Signal generated. These signals can be wired or wireless, e.g. B. by radio, for example to one of the handheld screwdriver remote central control, which are transmitted the number of screw connections made and / or the strength of the tightening torques, at least reaching one predetermined target moments, can register.
Derartige Signale des elektronischen Signalgebers können jedoch auch am Handschrauber selbst ausgewertet werden durch eine elektronische Schaltung, die beispielsweise bei Erreichen des vorgegebenen Anzugmomentes eine akustische oder optische Signalisierung mit elektrischen Mitteln, beispielsweise durch eine Anzeigenlampe oder durch einen hochfrequenten Signalton auslöst.Such signals of the electronic signal generator can, however can also be evaluated on the handheld screwdriver itself an electronic circuit that, for example, when reached the specified tightening torque an acoustic or optical Signaling with electrical means, for example through an indicator lamp or through a high frequency Beep triggers.
Alternativ bzw. ergänzend zu einer derartigen Anzeige können die elektrischen Signale des Signalgebers durch die elektrische Schaltung auch ausgewertet werden, um nach einer vorgegebenen Anzahl von korrekt durchgeführten Verschraubungen die erwähnte optische und/oder akustische Anzeige auszulösen. Auf diese Weise kann dem Werker eine Funktionskontrolle seiner Arbeit unterstützend bereitgestellt werden. Beispielsweise bei der Verschraubung von Rädern mittels fünf Schrauben kann jeweils nach Durchführen von fünf korrekten Verschraubungen die Anzeige ausgelöst werden. Somit ist für den Werker einfach und zuverlässig eine Kontrolle seiner Arbeit möglich, indem nach jedem ordnungsgemäß verschraubten Rad das Quittungssignal bzw. die optische Anzeige erscheint.Alternatively or in addition to such a display can the electrical signals of the signal generator by the electrical Circuit can also be evaluated according to a given Number of screw connections carried out correctly trigger mentioned optical and / or acoustic display. On in this way, the worker can perform a functional check of his Work to be provided in a supportive manner For example at the screwing of wheels using five screws each after performing five correct screw connections Triggered. It is therefore easy for the worker reliable control of his work possible by following each properly screwed wheel the receipt signal or the visual display appears.
Vorteilhaft kann die mechanische oder elektrische, optische oder akustische Anzeige am Kopf des Handschraubers vorgesehen sein. Damit ist sie nicht nur optimal im Sicht- bzw. Hörbereich des Werkers angeordnet, sondern auf diese Weise kann auch besonders vorteilhaft der erfindungsgemäß ausgestaltete Kopf sämtliche vorteilhafte Funktionen und Anzeigemöglichkeiten aufweisen, so daß eine besonders einfache Umrüstung bestehender Handschrauber möglich ist bzw. eine besonders einfache Reparatur von Handschraubern ermöglicht wird, indem der sämtliche Funktionen aufweisende Kopf komplett ausgetauscht werden kann.The mechanical or electrical, optical can be advantageous or acoustic display on the head of the hand screwdriver his. It is therefore not only optimal in the field of vision or hearing arranged by the worker, but in this way can the embodiment of the invention is also particularly advantageous Head all the advantageous functions and display options have, so that a particularly simple retrofitting existing Hand screwdriver is possible or a particularly simple one Repair of handheld screwdrivers is made possible by the head, which has all functions, is completely replaced can be.
Wenn der Handschrauber als Stabschrauber mit einem länglichen Gehäuse ausgestaltet ist, wird die Handhabung des Handschraubers im Gegensatz zu den erwähnten Pistolenschraubern bei einer Handbetätigung vereinfacht, da er ähnlich wie handelsübliche, ebenfalls stabförmige Drehmomentschlüssel ausgestaltet ist und eine dementsprechend vertraute Handhabung ermöglicht.If the handheld screwdriver is an elongated Housing is designed, the handling of the hand screwdriver in contrast to the pistol screwdrivers mentioned simplified with a manual operation, as it is similar to conventional, also designed rod-shaped torque wrench is and accordingly a familiar handling allows.
Insbesondere wenn ein derartiger Stabschrauber mit einem Winkelkopf versehen ist, ist eine einfache und effiziente Handhabung des Schraubers sowohl zunächst als motorischer Schrauber und anschließend als Drehmomentschlüssel möglich, mit möglichst geringem Krafteinsatz für den Benutzer, wobei dieser seine Handhaltung am Schrauber beibehalten kann, also ohne den Handschrauber umsetzen oder anderweitig anders handhaben zu müssen.Especially when such a stick screwdriver with a Angle head is easy and efficient to use of the screwdriver both initially as a motor Screwdriver and then possible as a torque wrench, with the least possible effort for the user, whereby he can keep his hand position on the screwdriver, so without moving the handheld screwdriver or otherwise to have to handle.
Eine gute Zugänglichkeit zu schwer zugänglichen Schraubstellen kann durch Verwendung eines Flachabtriebes ermöglicht werden, der am Kopf des Schraubers angeordnet ist. Dies kann in an sich bekannter Weise durch Aufstecken auf die Abtriebswelle des Handschraubers oder des Winkelkopfes erfolgen, so daß situativ bedingt der Flachabtrieb verwendet bzw. vom Handschrauber entfernt werden kann. Alternativ ist es zur Erzielung besonders kompakter Werk-zeugabmessungen möglich, einen derartigen Flachabtrieb unmittelbar in den Kopf zu integrieren. Vorteilhaft kann dabei ein offener Flachabtrieb vorgesehen sein, z. B. um Verschraubungen an Rohren zu ermöglichen.Good access to screwing points that are difficult to access can be made possible by using a flat drive be arranged on the head of the screwdriver. This can in a manner known per se by plugging onto the output shaft the hand screwdriver or the angle head, so that depending on the situation, the flat drive is used or from Hand screwdriver can be removed. Alternatively, it is for achievement particularly compact tool dimensions possible, to integrate such a flat output directly into the head. An open flat drive can advantageously be provided be, e.g. B. to enable screw connections to pipes.
Handelsübliche Akkuschrauber werden insbesondere bei der Verschraubung im Fahrzeuginneren eingesetzt. Sie sind beispielsweise zur Übertragung von Drehmomenten bis maximal 15 Nm ausgelegt. Dabei ist zugunsten einer leichten Handhabbarkeit das Gehäuse leichtgewichtig ausgestaltet, üblicherweise aus Kunststoff. Das Gehäuse des vorgeschlagenen Handschraubers kann vorteilhaft im Vergleich zu den bekannten Gehäusen erheblich biegefester ausgestaltet sein, da dem Gehäuse nicht nur eine Schutzfunktion für die motorische Antriebseinheit des Handschraubers zukommt, sondern da das Gehäuse den manuell zu übertragenden Kräften standhalten muß.Commercial cordless screwdrivers are used in particular at Screw connection used inside the vehicle. For example, you are for the transmission of torques up to a maximum of 15 Nm designed. It is in favor of easy handling the housing is lightweight, usually made of plastic. The housing of the proposed hand screwdriver can be advantageous compared to the known housings be designed to be considerably more resistant to bending since the housing not just a protective function for the motor drive unit of the hand screwdriver, but since the housing must withstand the forces to be transmitted manually.
Der Griff des Handschraubers ist dabei vorteilhaft nicht nur zur Betätigung des Antriebsmotors ausgestaltet, beispielsweise mit einem Auslöseschalter für den Motor versehen, sondern derart als Griffbereich ausgestaltet, daß der gesamte Handschrauber wie ein rein handbetätigter Schrauber gehandhabt werden kann.The handle of the hand screwdriver is advantageous not only for Designed actuation of the drive motor, for example with a trigger switch for the motor, but such designed as a grip area that the entire hand screwdriver how a purely hand-operated screwdriver can be handled.
Durch das besonders biegefeste Gehäuse ist die Übertragung von hohen Anzugsmomenten möglich, bei denen herkömmliche motorische Handschrauber zerstört würden, beispielsweise das 2-fache oder sogar das mehr als 10-fache des durch den Motor aufzubringenden Drehmomentes. Durch diese Ausgestaltung eines Akku-Handschraubers können im Vergleich zu den herkömmlichen 15 Nm Anzugsmomente von 40, 50, 100 oder auch mehr als 150 Nm möglich sein.Due to the particularly rigid housing, the transmission is of high tightening torques possible where conventional motorized handheld screwdrivers would be destroyed, for example that 2 times or even more than 10 times that of the motor torque to be applied. Through this configuration a cordless screwdriver can be compared to the conventional 15 Nm tightening torques of 40, 50, 100 or even more than 150 Nm may be possible.
Das Gehäuse kann aus Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehen, wenn die gewünschte Biegefestigkeit des Gehäuses gewährleistet ist. Vorzugsweise kann das Gehäuse jedoch aus Metall bestehen, hier zugunsten einer ermüdungsfreien Handhabung vorzugsweise aus Leichtmetall.The housing can be made of plastic, in particular a fiber-reinforced one Plastic exist if the desired flexural strength the housing is guaranteed. Preferably can the housing, however, are made of metal, here in favor of one Fatigue-free handling, preferably made of light metal.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert. Dabei zeigt
- Fig. 1
- einen Schnitt durch den Kopfbereich eines Handschraubers und
- Fig. 2
- einen Schnitt entlang der Linie II - II in Fig. 1.
- Fig. 1
- a section through the head area of a hand screwdriver and
- Fig. 2
- a section along the line II - II in Fig. 1st
In der Zeichnung ist mit 1 allgemein der Kopf eines Handschraubers
angedeutet. Der Kopf 1 ist als Winkelkopf ausgestaltet
und an einem stabförmigen Gehäuse eines sogenannten
Stabschraubers befestigt, wobei das Gehäuse aus einer Leichtmetalllegierung
besteht, die eine hohe Biegebelastbarkeit des
Gehäuses ermöglicht. Der Stabschrauber enthält eine komplette
Antriebseinheit mit einem Energiespeicher oder einem Anschluß
für eine Energieversorgung, einem Antriebsmotor, einem Betätigungsschalter
für den Antriebsmotor und mit einem eingebauten
Drehmomentbegrenzer, der das vom Motor auf die Abtriebswelle
der Antriebseinheit übertragbare Drehmoment auf an sich bekannte
Weise begrenzt, z. B. bei einem Elektromotor durch Abschaltung
des Motors, bei einem Preßluftmotor durch teilweisen
oder vollständigen Bypass der Antriebsluft oder auf ähnliche
Weise. Stabschrauber an sich sind bekannt, so daß aus Übersichtlichkeitsgründen
lediglich das Ende eines Schaftes 2 dieses
Stabschraubers in der Zeichnung ersichtlich ist.In the drawing, 1 is generally the head of a hand screwdriver
indicated. The head 1 is designed as an angle head
and on a rod-shaped housing of a so-called
Fixed screwdriver, the housing made of a light metal alloy
there is a high flexural strength of the
Enables housing. The stick screwdriver contains a complete
Drive unit with an energy store or a connection
for a power supply, a drive motor, an actuation switch
for the drive motor and with a built-in
Torque limiter that connects the engine to the output shaft
the drive unit transmissible torque to known
Way limited, e.g. B. in an electric motor by switching off
of the motor, with a compressed air motor by partial
or complete bypass of the drive air or the like
Wise. Rod screwdrivers are known per se, so that for reasons of clarity
only the end of a
Der Kopf 1 weist ein Gehäuse 3 auf, in welchem eine an sich
bekannte Winkelanordnung zur Kraftumlenkung vorgesehen ist.The head 1 has a
Dabei ist eine Abtriebswelle 4 am Kopf 1 vorgesehen, die mit
ihrem freien Ende als Vierkant ausgebildet ist und zur Aufnahme
von Stecknüssen dient.An
Die Abtriebswelle 4 ist nach hinten verlängert, wobei sie einoder
mehrteilig ausgestaltet sein kann. Sie erstreckt sich aus
dem eigentlichen Gehäuse 3 des Kopfes 1 hinaus und erstreckt
sich bis in einen insbesondere aus Fig. 2 ersichtlichen Drehmomentbegrenzer
5. Dieser ist ähnlich wie ein grundsätzlich bekannter
Drehmomentschlüsel als sogenannter Knickschlüssel
ausgestaltet. Er weist einen Ratschentrieb 6 auf, mit einem Umschalter
7 für die Wahl der drehmomentübertragenden Arbeitsrichtung,
und er weist ein Knickgelenk 8 auf, dessen Knick-Körper
9 zwischen einer ersten, durch eine angedeutete Feder
10 belasteten Halterung und einer zweiten Halterung 15 eingespant
ist. Die Feder 10 kann mit Hilfe einer Stellschraube 11
entspannt oder gespannt werden, so daß die Vorspannung für
das Knickgelenk 8 einstellbar ist und damit das Drehmoment,
bei dem das Abknicken des Knickgelenkes 8 erfolgt. The
Die Halterung 15 ist um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert,
welche mit der Achse der Abtriebswelle 8 zusammenfällt.The
Durch die Schwenkbewegung dieser Halterung 15 kann der
Knick-Körper 9 die Knickbewegung durchführen. Dadurch, daß
die Schwenkachse der Halterung 15 mit der im übertragenen
Drehmoment begrenzten Abtriebswelle 4 zusammenfällt, wird
ein Hebelarm zwischen einer Schwenkachse der Halterung 15
und dieser drehmomentbegrenzten Welle vermieden.By pivoting this
Ein derartiger Hebelarm würde das Abschaltmoment des
Drehmomentbegrenzers 5 dadurch beeinflußbar machen, daß
der Handschrauber an unterschiedlichen Stellen seines Schaftes
angefaßt wird und dadurch, daß der Benutzer möglicherweise
bei seiner Handhaltung zwischen Handballen und Daumen
eine Hebelkraft aufbringt und damit ein Moment in den Handschrauber
einleitet, welches als Querkraft auf den Hebel einwirkt,
der sich zwischen der Lagerung der Halterung des Knickgelenkes
und der drehmomentbegrenzten Welle ergibt. Derartige
Einflüsse sind bei dem dargestellten Handschrauber ausgeschlossen,
so daß das einmal eingestellte Abschaltmoment des
Drehmomentbegrenzers 5 zuverlässig und mit hoher Gleichmäßigkeit
eingehalten wird, so daß sich insgesamt sehr präzise
Verschraubungen erzielen lassen.Such a lever arm would switch off the
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die drehmomentbegrenzte
Welle gleichzeitig auch die Abtriebswelle 4 des
Handschraubers. Bei Verwendung eines zwischengeschalteten
Getriebes zwischen der eigentlichen Abtriebswelle und der im
Drehmoment zu begrenzenden Welle, die mit der Schwenkachse
der Halterung 15 zusammenfällt, verbleiben die positiven geschilderten
Wirkungen:In the illustrated embodiment, the torque is limited
Shaft also the
Beispielsweise bei Verwendung eines Flachabtriebes fiele die
Schraubachse nicht wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel
mit der Schwenkachse der Halterung 15 zusammen. Dennoch
fiele die drehmomentbegrenzte Achse, nämlich eine Abtriebswelle,
die als Antriebswelle für den Flachabtrieb dient, mit dieser
Schwenkachse der Halterung 15 zusammen, so daß die geschilderten
Vorteile erhalten bleiben.For example, when using a flat drive, the
Screw axis not as in the illustrated embodiment
with the pivot axis of the
Bei geringfügiger Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispieles,
bei beispielsweise minimalem Versatz zwischen der
Schwenkachse der Halterung 15 und der drehmomentbegrenzten
Welle, wie der dargestellten Abtriebswelle 4, ergeben sich
die genannten Vorteile in lediglich leicht reduzierter Form, da
die vom Benutzer in das Werkzeug eingeleiteten Hebel- bzw.
Querkräfte sich um so geringfügiger auf das Abschaltmoment
des Drehmomentbegrenzers 5 auswirken, je geringer der Abstand
zwischen den beiden genannten Achsen ist.With a slight modification of the illustrated embodiment,
with, for example, minimal offset between the
Pivot axis of the
Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann
das Gehäuse 3 den Drehmomentbegrenzer 5 umgeben, so daß
für den Benutzer außerhalb des Gehäuses 3 lediglich die Stellschraube
6 und ein Betätigungsgriff für den Umschalter 7 sichtbar
sind.Deviating from the embodiment shown
the
Der Kopf 1 ist mittels eines Adapters 12 am Schaft 2 befestigt:
Der Adapter 12 weist ein Gehäuse 14 auf, welches einerseits
Anschlußmittel für die Abtriebswelle des Stabschraubers aufweist
und welches andererseits Anschlußmittel für die Antriebswelle
des Kopfes 1 aufweist. Durch Verwendung unterschiedlicher
Adapter kann der Kopf 1 an unterschiedlichen Typen von
Handschraubern benutzt werden und umgekehrt kann an dem
dargestellten Schaft 2 durch Verwendung entsprechender Adapter
eine Vielzahl unterschiedlich ausgestalteter Köpfe Verwendung
finden.The head 1 is attached to the
Claims (17)
- A motor-driven handheld screwdriver with a drive motor and with a head (1) which includes the screwing tool or a holder for a screwing tool, a ratchet drive (6) and an associated torque limiter (5) being so arranged in the head (1) that the screwdriver forms a manually operable torque wrench the transmittable torque of which is determined by the torque limiter (5), characterised in that a first torque limiter is associated with the drive motor and in that the torque limiter (5) provided in the head (1) has a yielding joint (8) with a yielding body (9) clamped between two holding devices, one holding device (15) being pivoted at a distance from the yielding body (9), thereby enabling a yielding motion between said holding device (15) and the yielding body (9), and the pivot axis of said holding device (15) coinciding with the axis of the shaft (4) the transmittable torque of which is to be limited by the torque limiter (5).
- A handheld screwdriver according to Claim 1, characterised in that the head (1) is arranged replaceably on the remaining part of the screwdriver.
- A handheld screwdriver according to Claim 1 or 2, characterised by an adapter (12) connected on one side to the drive shaft of the head (1) and on the other side to the power take-off shaft of the motor.
- A handheld screwdriver according to one of the preceding claims, characterised in that the head (1) has an angled configuration whereby the driven shaft is angled with respect to the drive shaft.
- A handheld screwdriver according to one of the preceding claims, characterised in that the torque limiter (5) has an adjustable configuration such that the transmittable torque is adjustable to preset values.
- A handheld screwdriver according to one of the preceding claims, characterised by an optical display which can be triggered on reaching of a preset torque value.
- A handheld screwdriver according to Claim 6, characterised in that the display can be triggered mechanically.
- A handheld screwdriver according to one of the preceding claims, characterised by an electrical signal transmitter which generates a signal on reaching of a preset torque value.
- A handheld screwdriver according to Claim 8, characterised by an electronic circuit effectively connected to the signal transmitter, the circuit triggering an acoustic alarm and/or an optical display after reaching of a predetermined number of screwing rotations performed at a preset torque value.
- A handheld screwdriver according to Claim 8 or 9, characterised by an electronic circuit effectively connected to the signal transmitter, the circuit triggering an acoustic alarm and/or an optical display on receiving a signal from the signal transmitter.
- A handheld screwdriver according to one of the claims 7 to 10, characterised in that the display is arranged on the head (1).
- A handheld screwdriver according to one of the preceding claims, characterised in that the screwdriver has an elongated, bar-shaped configuration.
- A handheld screwdriver according to one of the preceding claims, characterised in that a shallow power take-off is arranged on the head (1).
- A handheld screwdriver according to one of the preceding claims, characterised in that the screwdriver is equipped with a cordless power supply to the motor.
- A handheld screwdriver according to one of the preceding claims, characterised by a tubular housing accommodating the motor and the drivetrain, said housing being endowed with high bending strength enabling the transmission of considerably higher torque values to the screwing means when the screwdriver is operated manually than when it is motor-driven, the bar-shaped housing having a handle area for manual operation of the screwdriver.
- A handheld screwdriver according to Claim 15, characterised in that the housing consists of metal.
- A handheld screwdriver according to Claim 16, characterised in that the housing consists of light alloy.
Applications Claiming Priority (9)
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---|---|---|---|
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DE29908022U DE29908022U1 (en) | 1999-05-05 | 1999-05-05 | Hand-held, motor-driven handheld screwdriver with housing |
DE29908022U | 1999-05-05 | ||
DE29908023U | 1999-05-05 | ||
DE29910742U DE29910742U1 (en) | 1998-09-14 | 1999-06-19 | Motor-driven hand screwdriver |
DE29910742U | 1999-06-19 | ||
PCT/DE1999/002906 WO2000015393A1 (en) | 1998-09-14 | 1999-09-14 | Motor-driven screw driver |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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