DE1092399B

DE1092399B - Power-driven hand tool, in particular screwing tool, with a clutch that can be adjusted to any torque within certain limits

Info

Publication number: DE1092399B
Application number: DEL22188A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erwin Stiltz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1955-06-10
Filing date: 1955-06-10
Publication date: 1960-11-03

Description

DEUTSCHESGERMAN

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.To avoid damage to both the tool and the workpiece, it is known power-driven hand tools for torque limitation with special, adjustable clutches, such as slip, cone or magnetic clutches. One such torque limit is Also required for electric screwdrivers, for example, in order to avoid overstressing the screws avoid. One therefore has the coupling in power tools for such and similar purposes designed so that it responds when a certain torque is exceeded and the power transmission solves. The setting of the desired torque takes place z. B. with slip clutches by changing the tension of the clutch spring or, in the case of magnetic clutches, by changing the air gap between opposite one another Magnets.

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.It is also known for screwdriving tools that the axes of the intermediate gear wheels are cylindrical To accommodate block, which is set by means of brake shoes in the transmission housing. Exceeds If the output torque reaches a certain value, the block under braking action will settle in motion and thus decouples the output shaft from the drive motor.

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.Couplings of the type mentioned are due to the required additional gear parts, such as magnets, Brake shoes, rotating axle mounts or the like, complicated and expensive. They also claim for their installation a lot of space.

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.In order to remedy this and meet all requirements with as little effort as possible To obtain a coupling that is becoming more and more secure, is at a power-driven hand tool, in particular a screwing tool, with planetary gear and inside According to the invention, the torque limit with the help of certain limits adjustable clutch of the outer gear of the planetary gear, which is also active as a coupling part and is located in the gear housing performed. By using gear parts as coupling elements, additional Components largely saved and thus, above all, a short and inexpensive design of the clutch achieved.

Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend an zwei zum Teil schematisch dargestellten Schraubern bzw. Bohrern näher erläutert:Details of the invention are described below using two screwdrivers, some of which are shown schematically or drills explained in more detail:

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.In Fig. 1, 2 and 3, a handheld screwdriver or drill is shown in partial section. FIG. 3 shows a section along the line AB through FIG. 2.

Bei dem Kleinschrauber gemäß Fig. 1 wird die Drehbewegung der (nicht dargestellten) Motorwelle Kraftgetriebenes Handwerkzeug,In the small screwdriver according to FIG. 1, the rotary movement of the motor shaft (not shown) Power-operated hand tool,

insbesondere Schraubwerkzeug,especially screwing tools,

mit innerhalb bestimmter Grenzenwith within certain limits

auf ein beliebiges Drehmomentto any torque

einstellbarer Kupplungadjustable clutch

Anmelder:Applicant:

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

Dipl.-Ing. Erwin Stütz, Stuttgart-Münster,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Erwin Stütz, Stuttgart-Münster,
has been named as the inventor

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.Via two planetary gears 11, 12 arranged one behind the other in the gear housing 10 on the drive shaft 13 transferred. The outer wheel 14 of the planetary gear 12 lies between two friction disks 15, which are under the pressure of the spring 17 via a pressure piece 16.

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.This results in the following mode of action: When performing a screw connection, the (not screwdriver blade of the receiving shaft 18 coupled to the driver shaft 13 by means of claws 19. The torque increases at the beginning of the screwing in according to the friction in the threads. When the screw head rests on its counterpart, the moment of resistance increases rapidly, and when the frictional torque set by the tension of the spring 17 is exceeded between the friction disks 15 and the outer edge 14 this begins to rotate. That has with the result that the planet gears 20 only rotate about their own axis, thus the driver shaft stops and the power transmission is released. If the moment of resistance falls below the set Torque, the outer wheel comes to rest again and the rotary motion is over the planet gears 20 are transferred back to the drive shaft. As indicated by the dashed line, that can The outer wheel and the corresponding counterpart can be conical, so that a friction cone results. The frictional torque or the screwdriver torque can be adjusted by adding or removing disks 26 change.

Das Außenrad 14 des Planetengetriebes ist auf der Ritzelwelle 21 gelagert und durch Aussparungen 22The outer gear 14 of the planetary gear is mounted on the pinion shaft 21 and through recesses 22

009 630/80009 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.made displaceable in the axial direction in the gear housing 10. The outer wheel is shifted towards the screwdriver or drill head in engagement with the bearing pin 23 of the planetary gears, which means that the planetary gear only revolves empty and the reduction effect of the gear is therefore ineffective. The tool spindle makes z. B. η - 1000 rpm. If the outer wheel is brought out of engagement with the bearing pin 23 by moving in the opposite direction, the planetary gear runs idle, ie no torque can be taken from the tool spindle. This state is recorded in FIG.

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.In order to utilize the reduction by the planetary gear and to be able to work at a correspondingly low speed (e.g. η = 200 rpm), the outer gear is held in place, which is expediently achieved by providing an adjustable brake, through its adjustability any torque can be selected within limits. In the example shown, the outer wheel is held by hand by the brake shoes 25 provided with handles 24, and the torque is changed depending on the contact pressure of the brake shoes on the outer wheel. The same handles are used to move the outer wheel axially.

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.As this embodiment shows, the transmission practically forms the entire clutch, which means a considerable simplification and cheaper such power tools. That The field of application of such coupling arrangements is of course by no means limited to power tools, compressed air tools according to the invention can also be designed, for example.

Claims

Patent claims:

1. Power-driven hand tool, in particular screwing tool, with planetary gear and Coupling adjustable to any torque within certain limits, characterized in that that the torque limitation with the help of the acting as a coupling part at the same time, in the gear housing (10) located outer wheel (14) of the planetary gear takes place.

2. Hand tool according to claim 1, characterized in that the outer wheel (14) between arranged under variable spring pressure and appropriately shaped friction bodies (15) is.

3. Hand tool according to claim 1 and 2, characterized in that by displacement of the outer wheel (14) in the axial direction, depending on the direction of displacement, either the reduction effect of the planetary gear is ineffective or effective when the outer wheel is braked.

4. Hand tool according to claim 3, characterized in that with ineffective planetary reduction a different speed is effective than when the outer wheel (14) is locked by the Bearing pins of the planetary gears.

Considered publications:
German Patent No. 524142;
British Patent Nos. 376 638, 516 904;
U.S. Patent No. 1832123.

1 sheet of drawings