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Dokumentenidentifikation DE69004473T2 09.06.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0390763
Titel Motorbetriebener Schrauber.
Anmelder Atlas Copco Tools AB, Stockholm, SE
Erfinder Rahm, Erik Roland, S-194 37 Upplands Väsby, SE
Vertreter Jochem, B., Dipl.-Wirtsch.-Ing., Pat.-Anw., 60323 Frankfurt
DE-Aktenzeichen 69004473
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 28.03.1990
EP-Aktenzeichen 908501166
EP-Offenlegungsdatum 03.10.1990
EP date of grant 10.11.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.06.1994
IPC-Hauptklasse B25B 23/145

Beschreibung[de]

Die Erfindung befaßt sich mit einem motorbetriebenen Schrauber mit einem Drehantriebsmotor, einem an diesen angeschlossenen Energieversorgungsorgan, einer mit dem Motor verbundenen, drehmomentabhängigen Trennkupplung, die eine treibende Eingangshälfte und eine angetriebene Ausgangshälfte mit einer Antriebswelle aufweist, einer mit dem Energieversorgungsorgan verbundenen Betätigungsstange, einem Verriegelungsglied, welches einer der Kupplungshälften zugeordnet ist und mit der Betätigungsstange zusammenwirkt, sowie einem Nockenglied, das der anderen Kupplungshälfte zugehört und funktional in Eingriff ist mit dem Verriegelungsglied, um dieses aus einer die Betätigungsstange abstützenden Stellung umzuschalten in eine die Betätigungsstange freigebende Stellung, sobald das übertragene Drehmoment das gerade eingestellte Löse-Drehmomentni veau der Kupplung erreicht hat.

Das übergeordnete Ziel der Erfindung ist es, einen verbesserten Auslösemechanismus zum Abschalten in einem Motorwerkzeug oben genannter Art zu verwirklichen.

Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, den unerwünschten Einfluß des Nockenmechanismus auf die Drehmomentlast zu verhindern, die auf die Trennkupplung wirkt. In einem aus der US-A-4,154,308 vorbekannten Motorwerkzeug der oben genannten Art fügen die Reibungskräfte, die durch das auf das Verriegelungsglied wirkende Nockenglied entstehen, der Trennkupplung eine unerwünschte, ungleichmäßige Last hinzu. Dies führt zu einem gestreuten Ausgangsdrehmoment des Werkzeugs.

In der US-A-3,766,990 ist ein automatischer Schraubendreher beschrieben, bei dem das das Abschalten bewirkende Nockenglied drehbar und in einem Stück mit der angetriebenen Kupplungshälfte geformt ist. Durch diese Anordnung werden die Reibungskräfte, die durch das Nockenglied entstehen und die Trennkupplung belasten, auf ein gewisses Maß reduziert. Das Nockenglied dieses vorbekannten Werkzeugs ist aber immer noch so ausgelegt, daß es seine das Abschalten auslösende Wirkung auf das Verriegelungsglied zur gleichen Zeit ausübt, wie die Nockenvorsprünge der Kupplung ihre das maximale Drehmoment übertragenden Stellungen erreichen. Dies bedeutet, daß das maximal durch die Kupplung übertragene Drehmoment sowohl durch die Kupplung selbst als auch durch die Reibungskräfte, die durch das das Abschalten bewirkende Nockenglied entstehen, bestimmt wird.

In der oben erwähnten US-A-4,154,308 ist ein Schraubendreherwerkzeug der gleichen Art wie in der US-A-3,766,990 gezeigt, mit dem Unterschied, daß das Nockenglied zur Abschaltauslösung einen Nockenscheitel aufweist, der seitlich versetzt ist. Der Zweck dessen besteht darin, die das Abschalten auslösende Bewegung des Verriegelungsgliedes zu verzögern, bis die Kupplungskugeln den Scheitel der Nockenglieder passiert haben, um so eine Situation zu vermeiden, bei der das Verriegelungsglied auf der Spitze eines der Scheitel festgehalten wird und dadurch das Wiederöffnen des Luftzufuhrventils blokkiert. Durch diesen verzögerten Eingriff von Nocke und Verriegelungsglied werden die Reibungskräfte, die zwischen dem Verriegelungsglied und dem das Abschalten auslösenden Nockenglied entstehen, daran gehindert, die maximale Drehmomentlast an der Trennkupplung zu erhöhen. Diesen Nebeneffekt, der in der Patentbeschreibung nicht erwähnt ist, erreicht man nur in einer Drehrichtung.

Das obige Problem wird durch die Erfindung in der Definition der Ansprüche gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung genauer beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Motorwerkzeug nach einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Abtriebswelle und des Nockenzapfens des Maschinenwerkzeugs nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht des Endes des in Fig. 2 gezeigten Nockenzapfens;

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie IV-IV nach Fig. 2.

Der in der Zeichnung dargestellte motorgetriebene Schrauber weist ein Gehäuse 10 auf, in welchem ein pneumatischer Flügelmotor (nicht gezeigt) befestigt ist, der mit einem zentralen Versorgungskanal 11 für Druckluft und einem Austrittskanal 12 im Gehäuse 10 in Verbindung steht. Der Flügelmotor ist mit einer Abtriebswelle 13 über eine drehmomentabhängige Trennkupplung 14 verbunden. Letztere weist eine treibende Eingangshälfte 16, eine angetriebene Ausgangshälfte 17 und drei drehmomentübertragende Kugeln 18 auf, welche durch eine Feder 20 und einen konischen Ring 19 radial nach innen vorbelastet sind. In der beschriebenen Ausführungsform ist die angetriebene Kupplungshälfte 17 einstückig mit der Abtriebswelle 13 ausgebildet. Die Vorspannung der Feder 20 ist einstellbar, um die Drehmomenthöhe zum Trennen der Kupplung 14 einzustellen. An ihrem rückwärtigen Ende ist die Abtriebswelle 13 mit drei mit gleichem Zwischenabstand angeordneten Nockenvorsprüngen 22 (siehe Fig. 3) zum Eingriff mit den Kugeln 18 ausgebildet. Da die Kugeln 18 bezüglich der antreibenden Kupplungshälfte 16 drehstarr festgelegt sind, indem sie in radialen Taschen in dieser gehalten sind (nicht gezeigt), veranlaßt das von der Kupplung übertragene Drehmoment die Nockenvorsprünge der angetriebenen Kupplungshälfte 17 dazu, die Kugeln 18 nach außen gegen den Vorspannungsdruck der Feder 20 zu drücken. Diese Kupplung ist bereits Stand der Technik und wird daher nicht weiter im Detail beschrieben.

In einer Querbohrung 23 in der antreibenden Kupplungshälfte 16 befindet sich ein beweglich gelagertes Verriegelungsglied 24, welches durch eine Feder 25 in Richtung einer linksseitigen Position vorbelastet ist (siehe Fig. 1). In dieser Position stützt das Verriegelungsglied 24 eine axial angeordnete Betätigungsstange 26, die mit einem in dem Zufuhrkanal 11 für die Druckluft angeordneten Drosselventil 27 verbunden ist. In vorbekannter Weise besitzt das Verriegelungsteil 24 eine Öffnung 29, welche das untere Ende der Betätigungsstange 26 aufnimmt, wenn sie mit dieser in Flucht gebracht wird, und dadurch das Drosselventil 27 schließt.

Um das Verriegelungsglied 24 aus seiner linksseitigen Position, die die Betätigungsstange 26 stützt, in eine die Betätigungsstange 26 lösende Position zu verschieben, ist ein Nockenzapfen 30 vorgesehen, welcher in einer zentralen Bohrung 31 im rückwärtigen Ende der Abtriebswelle 13 gelagert ist. Der Nockenzapfen 30 ist mit drei Nockenvorsprüngen 32 gleichen Abstandes zum Eingriff mit dem Verriegelungsglied 24 ausgebildet. Ein Querstift 33 ist steif an dem Nockenzapfen 30 befestigt, um diesen gegen Drehung relativ zur Abtriebswelle 13 zu arretieren. Der Querstift 33 greift in zwei diametral gegenüberliegende Öffnungen 34 in der Abtriebswelle 13 ein. Diese Öffnungen 34 besitzen jedoch einen Durchmesser, der den Durchmesser des Querstifts 33 deutlich übersteigt und für ein Drehspiel zwischen dem Nockenzapfen 30 und der Abtriebswelle 13 sorgt (siehe Fig. 4).

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind die Nockenvorsprünge 32 des Nockenzapfens 30 im wesentlichen in denselben Winkelpositionen wie die Nockenvorsprünge 22 der angetriebenen Kupplungshälfte 17 angeordnet, was bedeutet, daß das Verriegelungsglied 24 etwa zu dem Zeitpunkt aktiviert wird, in dem die Kupplung 14 ihre Trennposition erreicht, z. B. wenn die Kugeln 18 in Begriff sind, die Scheitel der Nockenvorsprünge 22 zu passieren.

Das durch den Unterschied im Durchmesser zwischen dem Querstift 33 und den Öffnungen 34 vorgesehene Drehspiel bewirkt das Auftreten einer Verzögerung bei der Betätigung des Verriegelungsglieds 24 und daher eine Verzögerung beim Schließen des Drosselventils 27. Diese Verzögerung stellt sicher, daß die Nockenaktivierung des Verriegelungsglieds 24 nicht stattfindet, bevor die Kupplung 14 ihren Trennpunkt passiert hat, in welchem das gewünschte maximale Drehmoment anliegt, d. h., wenn die Kugeln 18 die Scheitel der Nockenvorsprünge 22 überschritten haben. Mittels dieser Anordnung hat der, wenn auch kleine, Reibwiderstand, der zwischen dem Nockenzapfen 30 und dem Verriegelungsteil 24 entsteht, keinen Einfluß auf das kritische maximale Drehmoment, welches durch die kupplung 14 übertragen wird.

Die Verzögerung im Auslösen der Betätigungsstange 26 und Schließen des Drosselventils 27 hat zudem die Wirkung, sicherzustellen, daß die Druckluftzufuhr zum Motor nicht abgeschaltet wird, bevor die Kupplung 14 ihr vorbestimmtes Drehmomentniveau zum Trennen erreicht hat.

Die beiden Öffnungen 34 in der Abtriebswelle 13 sind so angeordnet, daß ein Drehspiel zwischen dem Nockenzapfen 30 und der Abtriebswelle 13 in beiden Richtungen aus einer Mittelposition sichergestellt ist, in welcher die Winkelpositionen der Nockenvorsprünge 32 exakt die gleichen wie die der Nokkenvorsprünge 22 der Kupplung 14 sind. Dies bedeutet, daß eine Verzögerung des Eingriffs des Verriegelungsteils in beiden Drehrichtungen vorgesehen ist. Deswegen wird in beiden Drehrichtungen des Werkzeugs der gleiche Vorteil bezüglich des Verhinderns eines vorzeitigen Abschaltens erreicht.


Anspruch[de]

1. Motorbetriebener Schrauber mit einem Drehantriebsmotor, einem an diesen angeschlossenen Energieversorgungsorgan (27), einer mit dem Motor verbundenen, drehmomentabhängigen Trennkupplung (14), die eine treibende Eingangshälfte (16) und eine angetriebene Ausgangshälfte (17) mit einer Abtriebswelle (13) aufweist, einer mit dem Energieversorgungsorgan (27) verbundenen Betätigungsstange (26), einem Verriegelungsglied (24), welches einer der Kupplungshälften (16) zugeordnet ist und mit der Betätigungsstange (26) zusammenwirkt, sowie einem Nockenglied (30), das der anderen Kupplungshälfte (17) zugehört und funktional in Eingriff ist mit dem Verriegelungsglied (24), um dieses aus einer die Betätigungsstange (26) abstützenden Stellung umzuschalten in eine die Betätigungsstange (26) freigebende Stellung, sobald das übertragene Drehmoment das gerade eingestellte Löse-Drehmomentniveau der Kupplung (14) erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenglied (30) einen Zapfen (30) aufweist, der für eine begrenzte Drehbewegung mit Bezug auf die andere Kupplungshälfte (17) relativ zu dieser drehbar gelagert ist.

2. Motorbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Kupplungshälfte (17) eine zentrale Bohrung (31) aufweist, in welcher der Nockenzapfen (30) aufgenommen ist.

3. Motorbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kupplungsglied (33, 34) vorgesehen ist, um den Nockenzapfen (30) mit Spiel in Drehrichtung mit der anderen Kupplungshälfte (17) antriebsmäßig zu verbinden.

4. Motorbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied (33, 34) einen Querstift (33) aufweist, der fest mit dem Nockenzapfen (30) verbunden ist und sich in diametral gegenüberliegende Öffnungen (34) in der anderen Kupplungshälfte (17) erstreckt, welche einen Durchmesser haben, der größer ist als der Durchmesser des Stifts (33), um das Spiel in Drehrichtung zu erhalten.

5. Motorbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenzapfen (30) Nockenvorsprünge (32) in einer Anzahl aufweist, welche der Zahl der relativen Eingriffsstellungen der Kupplungshälften (16, 17) entspricht, wobei die Nockenvorsprünge (32) so angeordnet sind, daß sie jedesmal, wenn die Kupplungshälften (16, 17) bei Erreichen des vorbestimmten Löse-Drehmomentniveaus ihre Eingriffsstellungen verlassen, auf das Verriegelungsglied (24) einwirken.

6. Motorbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel in Drehrichtung zwischen dem Nockenzapfen (30) und der anderen Kupplungshälfte (17) für eine Verzögerung der Betätigung des Verriegelungs glieds (24) durch das Nockenglied (30) sorgt, so daß das Verriegelungsglied (24) nach dem Lösezeitpunkt der Kupplung (14) umschaltbar ist.

7. Motorbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (34) so angeordnet sind, daß sie für ein Spiel in Drehrichtung sorgen, durch welches eine Verzögerung der Betätigung des Verriegelungs glieds (24) in beiden Drehrichtungen des Werkzeugs erreicht wird.

8. Motorbetriebenes Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsglied ein radial bewegliches Verriegelungsteil (24) aufweist, welches zu seiner die Betätigungsstange (26) abstützenden Stellung hin federnd vorbelastet ist und welches mit einer Öffnung (29) ausgebildet ist, um einen Endteil der Betätigungsstange (26) aufzunehmen, wenn die Öffnung (29) durch das Nockenglied des Nockenzapfens (30) in eine mit dieser fluchtende Stellung geschoben wird.







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