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Dokumentenidentifikation DE3937816C2 14.08.1996
Titel Drehschlag-Handwerkzeugmaschine
Anmelder Atlas Copco Tools AB, Stockholm, SE
Erfinder Hansson, Gunnar Christer, Stockholm, SE
Vertreter Beyer, W., Dipl.-Ing.; Jochem, B., Dipl.-Wirtsch.-Ing., Pat.-Anwälte, 60323 Frankfurt
DE-Anmeldedatum 14.11.1989
DE-Aktenzeichen 3937816
Offenlegungstag 07.06.1990
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 14.08.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.08.1996
IPC-Hauptklasse B25B 21/02

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehschlag-Handwerkzeugmaschine mit einem Gehäuse, einem Drehmotor, einem Drehimpulserzeugungsmechanismus und einem zwischen diesem und dem Motor angeordneten Untersetzungsgetriebe. Ein solches Handwerkzeug ist in der US-PS 2,907,239 beschrieben.

Ein bei derartigen Handwerkzeugmaschinen auftretendes Problem besteht in den unerwünschten Vibrationen, die über das Untersetzungsgetriebe auf das Gehäuse übertragen werden, wobei die Vibrationen von den Antriebs- und Trägheitskräften des Motors und des Untersetzungsgetriebes während der abrupten Verzögerung herrühren, die der Impulsmechanismus mit jeder Impulserzeugung verursacht.

Bei Handwerkzeugmaschinen ohne Untersetzungsgetriebe ist es aus der DE-PS 6 67 436 bekannt, zwischen dem Motor und dem Impulsmechanismus Torsionsfedermittel vorzusehen. Diese sind somit nur zwischen rotierenden Teilen der Maschine wirksam. Das zuvor genannte Problem entsteht jedoch erst dadurch, daß bei einem Untersetzungsgetriebe das infolge der Drehmomentübersetzung entstehende Reaktionsmoment am Gehäuse abgestützt werden muß und über diese Abstützung auch die Vibrationen im Antriebsstrang unmittelbar auf das Gehäuse übertragen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bei Drehschlag-Handwerkzeugmaschinen der eingangs genannten Art über das Untersetzungsgetriebe auf das Gehäuse übertragenen Vibrationen und Drehstöße zu dämpfen und zugleich die Leistungsabgabe des Motors und der Handwerkzeugmaschine zu erhöhen.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Untersetzungsgetriebe ein Planetengetriebe ist, dessen Ringrad relativ zum Gehäuse drehbar gelagert und an diesem über Torsionsfedermittel gegen Drehung abgestützt ist, welche so ausgebildet sind, daß die Verzögerung des Motors im Verhältnis zur Verzögerung des Drehimpulsmechanismus durch elastisches Nachgeben gegenüber den Antriebs- und Trägheitskräften des Motors und des Getriebes während jeder Impulserzeugung wesentlich vermindert wird.

Die an sich bekannte Ausbildung des Untersetzungsgetriebes als Planetengetriebe in Kombination mit der vorgeschlagenen federnden Abstützung des Rindrads gegen Drehung bietet den Vorteil, daß alle Teile des Antriebsstrangs unmittelbar und platzsparend ineinander eingreifen und miteinander verbunden sein können, wie bei einem normalen Antrieb. Lediglich gegenüber dem Gehäuse ist das Getriebe gegen Drehschwingungen und Drehstöße federnd isoliert. Dabei besteht der weitere Vorteil, daß bei vorübergehend abgebremstem Impulsmechanismus und Planetenradträger die Umfangskraft der Motorwelle durch die Planetenräder im Verhältnis 1 : 1 auf das Ringrad übertragen wird, dort jedoch auf großem Radius ein hohes Drehmoment erzeugt, das eine starke Federspannung bewirkt. Entsprechend groß ist die während der Verzögerungsphase des Impulsmechanismus vom Motor gelieferte und in der Feder gespeicherte Energie, die dann jeweils für die nächste Drehimpulserzeugung zur Verfügung steht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die im Längsschnitt gezeigte Handwerkzeugmaschine ist zum Anziehen von Schraubverbindungen bestimmt und besteht aus einem Gehäuse 10, einem Drehmotor 11, einem Planeten-Untersetzungsgetriebe 12, einem hydraulischen Drehimpulserzeuger 13 und einer Abtriebswelle 14. Letztere dient zum Aufstecken einer Nuß oder dgl. zum Anschluß an eine festzuziehende Schraubverbindung.

Der hydraulische Drehimpulsgenerator 13 kann von beliebiger herkömmlicher Art sein, wie er heutzutage auf dem Markt verfügbar ist.

Der Motor 11, der ein Pneumatischer Flügelzellenmotor oder ein Elektromotor sein kann, ist mit einer Energiequelle über nicht gezeigte Versorgungsmittel verbunden. Der Motor 11 hat eine mit einer Verzahnung versehene Antriebswelle 16 für den Antriebseingriff mit zwei Planetenrädern 17 des Planeten-Untersetzungsgetriebes 12.

Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Planetenräder 17 auf Stummelwellen 18 gelagert, die starr an dem Impulsmechanismus 13 befestigt sind. Die Planetenräder 17 kämmen mit einem Ringrad 19, welches in dem Gehäuse 10 drehbar abgestützt ist.

Eine schraubenartige Torsionsfeder 21 umschließt den Impulsmechanismus 13 und ist mit ihrem einen Ende 22 an das Gehäuse 10 und ihrem entgegengesetzten Ende 23 an das Ringrad 19 angekuppelt.

Im Betrieb wird Drehkraft von dem Motor 11 zu dem Untersetzungsgetriebe 12 über die Motorwelle 16 geliefert und über die Planetenräder 17 und die Stummelwellen 18 zu dem Impulserzeuger 13 weitergeleitet. Aufgrund des von der festzuziehenden Schraubverbindung auf die Antriebswelle 14 ausgeübten Widerstandes beginnt der Impulsgenerator mit der Erzeugung von Drehimpulsen. Jeder Impulserzeugungszyklus besteht aus einer Beschleunigungsphase, in welcher der Motor 11 und der treibende Teil des Impulsgenerators 13 kinetische Energie aufnehmen, und einer impulserzeugenden Phase, in welcher eine hydraulische Kupplung zwischen den treibenden und den getriebenen Teilen des Erzeugers stattfindet. Hierdurch werden das Motordrehmoment ebenso wie die kinetische Energie des Motors, des Untersetzungsgetriebes und des treibenden Teils des Impulserzeugers zu dem getriebenen Teil des Erzeugers und der Ausgangswelle 14 übertragen. Während dieser Energieübertragung wird eine abrupte Verzögerung auf den Motor 11 und das Untersetzungsgetriebe 12 ausgeübt.

Jener Teil an kinetischer Energie des Motors 11, der während dieser abrupten Verzögerung als Reaktionsmoment auf das Ringrad 19 über die Planetenräder 12 übertragen wird, führt zu einer Verwindung der Torsionsfeder 21. Dies bedeutet, daß die Feder 21 durch elastische Verformung jenen Teil der kinetischen Energie aufnimmt, der andernfalls unmittelbar auf das Gehäuse 10 als ein unerwünschter Vibrationsimpuls übertragen würde. Während der nachfolgenden Beschleunigungsphase wird die als elastische Verformung der Torsionsfeder 21 gespeicherte Energie zurück zu dem Ringrad 19 und hierdurch zurück zu dem Antriebsstrang übertragen, wo sie dem vom Motor gelieferten Drehmoment überlagert wird.

Über die Erzielung eines im wesentlichen vibrationsfreien Drehschlagwerkzeuges hinaus macht es die erfindungsgemäße Ausbildung auch möglich, mehr Leistung von dem Motor zu gewinnen. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Elastizität der mit dem Untersetzungsgetriebe verbundenen Torsionsfeder verhindert, daß der Motor vollständig oder nahezu vollständig während jeder Impulserzeugung abgebremst wird. Die Torsionsfederanordnung gemäß der Erfindung macht es auch möglich, einen Elektromotor zu verwenden, der unter voller Leistungszufuhr nicht abgebremst werden darf.

Die Anordnung gemäß der Erfindung ist vorteilhaft auch insoweit, als der Impulserzeuger wirksamer gestaltet werden kann. Dies wird durch Verminderung des By-pass-Stroms der hydraulischen Kupplungsmittel des Impulserzeugers erhalten. Das Ergebnis ist, daß der treibende Teil des Impulserzeugers abrupter verzögert wird und sich noch langsamer am Ende der Impulserzeugungsphase bewegt. Dies zu erzielen ist möglich, da der Motor trotzdem etwas von seiner Drehzahl und kinetischen Energie beibehält, bis die nachfolgende Beschleunigungsphase einsetzt.


Anspruch[de]
  1. Drehschlag-Handwerkzeugmaschine mit einem Gehäuse (10), einem Drehmotor (11), einem Drehimpulserzeugungsmechanismus (13) und einem zwischen diesem und dem Motor (11) angeordneten Untersetzungsgetriebe (12), dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (12) ein Planetengetriebe ist, dessen Ringrad (19) relativ zum Gehäuse (10) drehbar gelagert und an diesem über Torsionsfedermittel (21) gegen Drehung abgestützt ist, welche so ausgebildet sind, daß die Verzögerung des Motors (11) im Verhältnis zur Verzögerung des Drehimpulsmechanismus (13) durch elastisches Nachgeben gegenüber den Antriebs- und Trägheitskräften des Motors (11) und des Getriebes (12) während jeder Impulserzeugung wesentlich vermindert wird.






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