DE1092399B - Kraftgetriebenes Handwerkzeug, insbesondere Schraubwerkzeug, mit innerhalb bestimmter Grenzen auf ein beliebiges Drehmoment einstellbarer Kupplung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Zur Vermeidung sowohl von Beschädigungen des Werkzeuges als auch des Werkstückes ist es bekannt, kraftgetriebene Handwerkzeuge zur Drehmomentbegrenzung mit besonderen, einstellbaren Kupplungen, wie Rutsch-, Konus- oder auch Magnetkupplungen auszurüsten. Eine solche Drehmomentbegrenzung ist beispielsweise auch bei Elektroschraubern erforderlich, um eine Überbeanspruchung der Schrauben zu vermeiden. Man hat daher bei Elektrowerkzeugen für solche und ähnliche Verwendungszwecke die Kupplung so ausgelegt, daß sie bei Überschreiten eines bestimmten Drehmoments anspricht und die Kraftübertragung löst. Die Einstellung des jeweils gewünschten Drehmoments erfolgt z. B. bei Rutschkupplungen durch Änderung der Spannung der Kupplungsfeder oder bei Magnetkupplungen durch Verändern des Luftspalts zwischen gegenüberliegenden Magneten.

Es ist bei Schraubwerkzeugen auch bekannt, die Achsen der Getriebezwischenräder in einem zylindrischen Block unterzubringen, der mittels Bremsbacken im Getriebegehäuse festgelegt ist. Übersteigt das abgegebene Drehmoment einen bestimmten Wert, so setzt sich der unter Bremswirkung stehende Block in Bewegung und entkuppelt damit die Arbeitswelle vom Antriebsmotor.

Kupplungen der genannten Art sind infolge der erforderlichen zusätzlichen Getriebeteile, wie Magnete, Bremsbacken, rotierende Achsaufnahmen od. dgl., kompliziert und teuer. Ferner beanspruchen sie für ihren Einbau viel Platz.

Um hier Abhilfe zu schaffen und mit möglichst geringem Aufwand eine allen Anforderungen gerecht werdende und darüber hinaus maximale Sicherheit gewährleistende Kupplung zu erhalten, wird bei einem kraftgetriebenen Handwerkzeug, insbesondere Schraubwerkzeug, mit Planetengetriebe und innerhalb bestimmter Grenzen einstellbarer Kupplung erfindungsgemäß die Drehmomentbegrenzung mit Hilfe des zugleich als Kupplungsteil wirksamen, im Getriebegehäuse befindlichen Außenrades des Planetengetriebes vorgenommen. Durch die Ausnutzung von Getriebeteilen als Kupplungsglieder werden zusätzliche Bauteile weitgehendst eingespart und somit vor allem auch eine kurze und billige Bauweise der Kupplung erzielt.

Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend an zwei zum Teil schematisch dargestellten Schraubern bzw. Bohrern näher erläutert:

In Fig. 1, 2 und 3 ist ein Handschrauber oder Bohrer im Teilschnitt dargestellt. Dabei zeigt Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B durch Fig. 2.

Bei dem Kleinschrauber gemäß Fig. 1 wird die Drehbewegung der (nicht dargestellten) Motorwelle Kraftgetriebenes Handwerkzeug,

insbesondere Schraubwerkzeug,

mit innerhalb bestimmter Grenzen

auf ein beliebiges Drehmoment

einstellbarer Kupplung

Anmelder:

LICENTIA Patent-Verwaltungs-G.m.b.H., Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1

Dipl.-Ing. Erwin Stütz, Stuttgart-Münster,
ist als Erfinder genannt worden

über zwei im Getriebegehäuse 10 hintereinander angeordnete Planetengetriebe 11, 12 auf die Mitnehmerwelle 13 übertragen. Das Außenrad 14 des Planetengetriebes 12 liegt zwischen zwei Reibscheiben 15, die über ein Druckstück 16 unter dem Druck der Feder 17 stehen.

Damit ergibt sich folgende Wirkungsweise: Bei Ausführung einer Schraubung wird über die (nicht gezeichnete) Schrauberklinge der Aufnahmeschaft 18 mittels Klauen 19 mit der Mitnehmerwelle 13 gekuppelt. Das Drehmoment steigt zu Beginn des Eindrehens der Schraube entsprechend der Reibung in den Gewindegängen. Beim Aufliegen des Schraubenkopfes auf seinem Gegenstück nimmt das Widerstandsmoment rasch zu, und bei Überschreiten des durch die Spannung der Feder 17 festgelegten Reibmoments zwischen den Reibscheiben 15 und dem Außenrand 14 beginnt sich dieses zu drehen. Das hat zur Folge, daß die Planetenräder 20 sich nur noch um ihre eigene Achse drehen, die Mitnehmerwelle somit stehenbleibt und die Kraftübertragung gelöst ist. Unterschreitet das Widerstandsmoment den eingestellten Drehmomenten wert, so kommt das Außenrad wieder zur Ruhe, und die Drehbewegung wird über die Planetenräder 20 wieder auf die Mitnehmerwelle übertragen. Wie gestrichelt angedeutet, können das Außenrad sowie das entsprechende Gegenstück konisch ausgebildet sein, so daß sich ein Reibkonus ergibt. Das Reibmoment bzw. das Schrauberdrehmoment läßt sich durch Beilegen oder Entnehmen von Scheiben 26 verändern.

Das Außenrad 14 des Planetengetriebes ist auf der Ritzelwelle 21 gelagert und durch Aussparungen 22

009 630/80

im Getriebegehäuse 10 in Achsrichtung verschiebbar gemacht. Dabei gelangt das Außenrad durch Verschiebung in Richtung auf den Schrauber- bzw. Bohrerkopf zu in Eingriff mit den Lagerbolzen 23 der Planeten räder, wodurch erreicht wird, daß das Pianetengetriebe lediglich leer umläuft und die Untersetzungswirkung des Getriebes somit nicht wirksam ist. Die Werkzeugspindel macht dabei z. B. η — 1000 U/min. Wird durch entgegengesetztes Verschieben das Außenrad außer Eingriff mit den Lagerbolzen 23 gebracht, so läuft das Planetengetriebe leer, d. h., an der Werkzeugspindel kann kein Drehmoment abgenommen werden. Dieser Zustand ist in Fig. 2 festgehalten.

Um nun die Untersetzung durch das Planetenrad auszunutzen und mit entsprechend niedriger Drehzahl (z. B. η = 200 U/min) arbeiten zu können, wird das Außenrad festgehalten, was zweckmäßigerweise dadurch erfolgt, daß eine einstellbare Bremse vorgesehen ist, durch deren Verstellbarkeit ein in Grenzen beliebiges Drehmoment wählbar ist. Im gezeigten Beispiel wird das Außenrad durch die mit Griffen 24 versehenen Bremsbacken 25 von Hand festgehalten, und je nach Anpreßdruck der Bremsbacken auf das Außenrad wird das Drehmoment verändert. Mit denselben Griffen wird auch die Axialverschiebung des Außenrades vorgenommen.

Wie dieses Ausführungsbeispiel erkennen läßt, bildet hierbei praktisch das Getriebe die gesamte Kupplung, was eine erhebliche Vereinfachung und Verbilligung derartiger Elektrowerkzeuge bedeutet. Das Anwendungsgebiet derartiger Kupplungsanordnungen ist natürlich keinesfalls auf Elektrowerkzeuge beschränkt, es können etwa auch Druckluftwerkzeuge entsprechender Erfindung ausgelegt sein.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kraftgetriebenes Handwerkzeug, insbesondere Schraubwerkzeug, mit Planetengetriebe und innerhalb bestimmter Grenzen auf ein beliebiges Drehmoment einstellbarer Kupplung, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentbegrenzung mit Hilfe des zugleich als Kupplungsteil wirksamen, im Getriebegehäuse (10) befindlichen Außenrades (14) des Planetengetriebes erfolgt.

2. Handwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrad (14) zwischen unter veränderbarem Federdruck stehenden und zweckmäßig geformten Reibkörpern (15) angeordnet ist.

3. Handwerkzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verschiebung des Außenrades (14) in Achsrichtung je nach Verschiebungsrichtung entweder die Untersetzungswirkung des Planetengetriebes unwirksam oder bei Abbremsung des Außenrades wirksam ist.

4. Handwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei unwirksamer Planetenuntersetzung eine andere Drehzahl wirksam ist als bei Arretierung des Außenrades (14) durch die Lagerbolzen der Planetenräder.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 524142;
britische Patentschriften Nr. 376 638, 516 904;
USA-Patentschrift Nr. 1832123.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 630/80 10.60