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Die
Erfindung betrifft ein Schraubwerkzeug mit einer Vorrichtung zum
Einstellen eines vorgewählten
Drehmomentes, bei dessen Erreichen die Übertragung des Drehmomentes
von dem Antriebsteil in das Abtriebsteil unterbrochen wird. Vorrichtungen
dieser Gattung sind in relativ vielen Ausführungsarten bekannt, sowohl
zum Einsatz bei Kraftschraubern als auch bei Hand-Schraubwerkzeugen.
Bei den bekannten Vorrichtungen kommen verschiedene Systeme zur
Anwendung.
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Von
besonderem Interesse sind im Bereich der Erfindung solche Systeme,
bei denen das Antriebsteil achszentrisch zum Abtriebsteil angeordnet ist.
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Die
im Vergleich mit dem Erfindungsgegenstand zu beachtenden Systeme
werden beispielhaft mit ihrem Funktionsprinzip beschrieben: Ein
Schraubendreher mit Drehmomentbegrenzung gemäß
US 5,746,298 weist einen komplizierten
Aufbau der Kupplungsmechanik auf, deren Teile aus Metall bestehen.
In einem Griff ist ein Schaft gelagert, der Schaft weist ein sechseckiges
Endstück
auf, das von fingerartigen Segmenten einer in Längsrichtung teilweise geschlitzten
Hülse umgriffen
wird. Ein in Längsrichtung
in der Höhlung
des Griffes verstellbarer Kragen umschließt die fingerartigen Segmente und
wirkt mit einer Radialkraft auf diese Weise ein, eine entsprechende
Radialkraft wirkt von den Enden der fingerartigen Segmente auf das
sechseckige Endstück
des Schaftes. Je näher
der Kragen am Ende der fingerartigen Segmente steht, um so geringer
ist deren Möglichkeit,
radial auszufedern und ein Durchdrehen des sechseckigen Endstückes zu
erlauben – um
so höher
ist also das Auslöse-Drehmoment.
Die Kupplung ist teuer in der Herstellung. Zum Voreinstellen eines
Auslösedrehmomentes
muss der Griff teilweise demontiert werden, (Spalte
6,
Zeilen
42 bis
49), das System ist zu umständlich für Einsatz mit
wechselnden Drehmomenten.
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Aus
OS 26 47 996 ist ein System bekannt, das im wesentlichen aus Axial-Kugel- oder Rollenlagern
besteht, welche durch eine Schraubenfeder vorgespannt sind. Die
Kugeln oder Rollen sitzen dabei in in den Lagerscheiben eingeformten
Rastmulden und werden dort durch die Vorspannung gehalten. Eine der
Lagerscheiben ist mit dem Antriebsteil verbunden, die andere mit
dem Abtriebsteil. Übersteigt
das Drehmoment einen vorgegebenen Wert, so wird die in Umfangsrichtung
wirkende Kraft größer als
die durch die Vorspannung der Feder im Sitz der Kugel oder Rollen
wirkende form- und reibungsschlüssige Kraft,
die Kugeln oder Rollen steigen aus den Rastmulden, die Lagerscheiben
verdrehen sich gegeneinander, die Drehmoment-Übertragung
wird unterbrochen.
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Bei
einer Vorrichtung gemäß OS 24
27 352 besteht das Antriebsteil aus einem Schaft mit einer tellerartigen
Vergrößerung des
Schaftes an einem Ende. Die tellerartige Vergrößerung weist an der Stirnseite
in Umfangsrichtung eine wellenförmige Verzahnung
auf und bildet ein Mitnehmer-Element. Das zweite Mitnehmer-Element
bildet eine gleiche tellerartige Vergrößerung mit Verzahnung am Schaftende
des Abtriebsteiles. Durch eine Druckfeder, ein Paket von Tellerfedern
oder eine Schraubenfeder, werden die Mitnehmer – Elemente aufeinander gepreßt.
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Aus
OS 101 43 181 A1 ist eine Vorrichtung zur Begrenzung des von einem
Schraubwerkzeug übertragbaren
Drehmomentes bekannt. Die Kupplung zwischen Antriebsteil – dem Griff-
und Abtriebsteil – dem
Schaft – besteht
im wesentlichen aus einer Käfighülse mit
schlitzartigen Durchbrechungen der Hülsenwand und Kugeln, die mit
einem Teil ihres Körper
in die Schlitze hineinragen, mit dem Hauptteil des Körper jedoch
in Rastvertiefungen von Andrucktellern eingreifen, welche ihrerseits
durch eine Druckfeder über
die Kugeln gegeneinander verspannt sind. Bei Überschreiten eines durch die
Vorspannung der Feder vorgegebenen Drehmomentes werden die Kugeln
aus den Rastvertiefungen in die Durchbrechungen der Hülsenwand
gedrückt,
die Drehmomentübertragung
wird unterbrochen. Die Konstruktion entspricht im Grundprinzip der
in OS 26 47 996 beschriebenen Konstruktion. Die Kon struktion gemäß OS 101
43 181 A1 ist in der Herstellung teuer, weil die Kupplung aus Präzisionsteilen
aus Metall besteht.
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Bei
einem Schraubendreher mit Drehmomentbegrenzung gemäß
EP 1 092 510 A2 weist
ein Schaft eine ballige Endfläche
auf zur Übertragung
einer Axialkraft auf die innere Oberfläche des oberen Griffteiles,
die Axialkraft einer Schraubenfeder wird in Richtung zum oberen
Griffteil auf eine Buchse übertragen
welche drehbar auf dem Schaft aufgesteckt ist. Die Buchse weist
auf der zum oberen Griffteil hinwendeten Stirnseite eine Verzahnung
und am Umfang Nuten auf, in die Rippen eingreifen, welche von der
Innenseite der Griffhöhlung
radial vorstehen. Über
diese Rippen wird ein Drehmoment vom Griff in die Buchse eingeleitet
und über
die stirnseitige Verzahnung in eine zweite Verzahnung, die auf der
Unterseite einer tellerartigen Vergrößerung des Schaftes eingeformt
ist. Die beiden Verzahnungen weisen in einer Richtung abgeschrägte, in
der anderen Richtung gerade, parallel zur Achse des Schaftes verlaufende
Flanken auf.
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Wird
ein Drehmoment in Richtung der schräg verlaufenden Zahnflanken
aufgebracht, so hebt sich die Verzahnung der Buchse aus der Verzahnung
am Teller des Schaftes, wenn ein durch die Federspannung eingestelltes
Drehmoment überschritten
wird. Dadurch wird die Einleitung des Drehmomentes vom Griff in
den Schaft unterbrochen. Nachteilig ein dieser Konstruktion ist,
dass die Axialkraft der Feder über die
Verzahnung auf den Teller des Schaftes und somit über seine
ballige Endfläche
auf die innere Oberfläche
des Griffes wirkt. Diese Axialkraft überlagert sich mit der Axialkraft,
die bei Benutzung des Schraubendrehers von der Hand über den
Griff und den Schaft in die Klinge des Schraubendrehers eingeleitet
wird. Das hat zur Folge, dass die Reibung im Bereich der Anlagefläche der
Endfläche
des Schaftes mit der inneren Oberfläche des Griffes relativ hoch ist.
Infolgedessen wird das Auslöse-Drehmoment nicht
alleine durch die Federspannung, sondern auch durch die von der
Hand ausgeübten
Axialkraft beeinflußt,
das gewünschte
Auslösedrehmoment
wird in der Praxis nicht mit Genauigkeit eingehalten.
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Vorteilhaft
ist zwar, dass die wesentlichen Teile aus Kunststoff im Spritzgießverfahren
hergestellt sind, nachteilig ist jedoch, dass bei dieser Konstruktion nur
relativ niedrige Drehmomente übertragen
werden können.
Bei höheren
Drehmomenten treten plastische Verformungen an wichtigen Elementen
der Mechanik auf, die Auslösegenauigkeit vermindert
sich stark, unter Umständen
ist die Funktion überhaupt
nicht mehr gewährleistet.
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Die
bekannten Ausführungen
sind relativ teuer in der Herstellung, weil sie im Aufbau kompliziert
und die Teile zumeist aus Metall hergestellt sind. Auch ist die
Einstellung oft nicht einfach durchzuführen und die Ungenauigkeit
beim Auslösen
zu hoch. In neuerer Zeit erhöht
sich der Bedarf für
Schraubwerkzeuge mit einstellbaren Höchstwerten für das übertragene
Drehmoment, wobei der Auslöse-Drehmoment
in einem gewissen Bereich variabel einstellbar sein soll. Anwendungsgebiete
sind die Montage, auch im Service, von elektrischen Bauteilen, die
Verschraubung von Kunststoffteilen und die Befestigung von Schneidplatten
von Zerspanungswerkzeugen. Mit dem steigenden Bedarf ist die Forderung
der Anwender verbunden, derartige Schraubwerkzeuge kostengünstiger
anzubieten.
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Die
Aufgabe ist es, ein Schraubwerkzeug der Gattung zu entwickeln, das
kostengünstig
herstellbar ist, mit Drehmomenten der im Anwendungsbereich geforderten
Höhe belastet
werden kann, schnell verstellbar ist und dessen Funktionsgenauigkeit über lange
Gebrauchsdauer erhalten bleibt. Diese Aufgabe wird durch den Erfindungsgegenstand
mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Gemäß der Neuerung
ist vorgesehen, die Vorrichtung zur Begrenzung eines vorgewählten Drehmomentes
nicht aus mechanische wirkenden Teilen herzustellen, sondern als
eine Permanentmagnet-Kupplung.
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Permanentmagnet-Kupplungen
sind im Prinzip als Stand der Technik bekannt. Die bekannten Kupplungen
sind jedoch relativ groß in
den Abmessungen und hauptsächlich
aus Metallteilen gebaut. Aus P
DE 2634918 C2 ist eine solche Kupplung für eine Kohle-Schrämmmaschine
bekannt. Bei dieser Kupplung sind im Außengehäuse Permanentmagnete radial
nach innen gerichtet angeordnet. Mit dem Außengehäuse ist eine Abtriebswelle
verbunden. Durch einen Luftspalt davon getrennt sind im Innengehäuse Permanentmagnete
radial nach außen
gerichtet angeordnet. Das Gehäuse
ist mit der Antriebswelle verbunden. Nordpole und Südpole der
beiden Magnet-Reihen stehen sich gegenüber. Die Pole ziehen sich durch
die Kraft ihrer Magnetfelder an und setzen einer in Umfangsrichtung
wirkenden Drehmoment-Kraft Widerstand entgegen. Die Zahl der Magnete,
ihre Größe und die
Abmessungen vom Außengehäuse und
Innengehäuse
bestimmen die Belastbarkeit der Kupplung mit einem Drehmoment, bevor die
Kupplung durch verdrehen des Innengehäuses gegenüber dem Außengehäuse bzw. der Magnete gegeneinander
das Drehmoment nicht mehr von der Antriebswelle zur Abtriebswelle
weitergeleitet wird. Bei einer Ausführungsvariante ist vorgesehen,
das Innengehäuse
und die Höhlung
im Außengehäuse konisch
auszubilden. Durch die Verstellmutter kann das Innengehäuse auf
der Welle axial verschoben, dadurch der Luftspalt und somit das
maximal übertragbare
Drehmomente verändert
werden. Bei diesem Einsatzzweck dient die Verstellmöglichkeit
im wesentlichen dazu, einmalig das maximale zulässige Drehmoment einzustellen
und auf diese Weise sicherzustellen, dass nicht ein höheres Drehmoment
in der Schrämmeinrichtung
eingeleitet wird und dadurch Maschinenteile beschädigt werden.
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Eine
Magnetkupplung, bei der Einzelmagnete in das Außengehäuse und das Innengehäuse eingesetzt
sind, ist in der Herstellung verhältnismäßig teuer und für den Einsatz
bei einem Schraubwerkzeug nicht optimal. Deshalb wird neuerungsgemäß eine einfachere
Konstruktion vorgeschlagen: Die Vorrichtung zur Begrenzung des übertragenen
Drehmomentes gemäß der Neuerung
besteht im wesentlichen aus zwei drehbaren, achskonzentrisch angeordneten
Körpern,
bestehend aus Magnetwerkstoffen, vorzugsweise aus seltenen Erden
/ Neodyne, die durch Kunststoff gebunden sind. Die Formgebung der
Körper
erfolgt im Spritzgießverfahren.
Dazu werden Magnetwerkstoff und Kunststoff zunächst zu einem amorphen Granulat
verarbeitet, das im Spritzgießverfahren
weiter verarbeitet wird. Die auf diese Weise hergestellten Körper haben
zunächst
eine amorphe Struktur. In diesen Körpern werden durch entsprechenden
Magnetisierungsverfahren eine Mehrzahl von Magneten erzeugt. Die
Magnetisierung erfolgt so, dass beispielsweise der innere der beiden konzentrisch
angeordneten Körper
mehrere Magnete aufweist, die mit den Nordpolen radial nach außen gedrückt sind,
während
der äußere Körper die
gleiche Anzahl Magnete aufweist, deren Südpole radial nach innen gerichtet
sind. Natürlich
können
die Pole auch umgekehrt angeordnet sein. Die Magnetpole ziehen sich
an und die beiden Körper
stellen sich so zueinander ein, dass die Nord- und Südpole sich
direkt gegenüberstehen.
Die Anziehungskraft der Magnetpole wirkt einer Winkel verstellung
der beiden Körper
relativ zueinander entgegen, so daß ein Drehmoment von einem
Körper
zum anderen übertragen werden
kann. Übersteigt
die tangential wirkende Kraft eines Drehmomentes die tangentiale
Komponente der zwischen den Magnetpolen der beiden Körper wirkenden
Anziehungskraft, so erfolgt eine Winkelverdrehung der beiden Körper relativ
zueinander. In der technischen Anwendung dieses physikalischen Phänomens geht
es darum, dass von einem Antriebsteil ein Drehmoment in ein Abtriebsteil
weitergeleitet werden soll, die Weiterleitung aber unterbrochen
wird, wenn ein vorgewähltes
Drehmoment überschritten
wird. Diese Unterbrechung erfolgt durch die Winkelbewegung der beiden
Körper
relativ zueinander – die
sich im Durchdrehen des Antriebsteiles gegenüber dem durch eine Kraft gegen
Drehung blockiertem Abtriebsteil zeigt. Bei dem Schraubwerkzeug
mit der Vorrichtung zur Begrenzung des übertragenen Drehmomentes besteht
das Antriebsteil aus dem Handgriff oder einem Antriebsschaft, der
etwa mit einem Kraftantrieb, zum Beispiel einem Elektroschrauber,
verbunden ist. Dieses Antriebsteil ist mit dem äußeren Körper verbunden. Der zweite,
innere Körper
ist mit den Abtriebsteil verbunden, etwa einem Schaft mir einer
Vorrichtung zur Aufnahme auswechselbarer Schraubwerkzeuge. Beide Körper sind
konzentrisch zueinander gelagert, etwa in der Weise, dass der Körper des
Antriebsteiles eine Höhlung
aufweist, in der der Körper
des Abtriebsteiles gelagert ist. Der Körper des Abtriebsteiles ist,
vorzugsweise durch ein Kugellager, zur Aufnahme von Axialkräften im
Antriebsteil abgestützt
und in diesem Bereich auch radial geführt. Eine zweite radiale Führung ist
vorzugsweise in der Weise gegeben, dass der Schaft des Schraubwerkzeuges
in einer Kappe oder Abdeckplatte geführt wird, die an der Stirnseite des äußeren Körpers befestigt
ist. Die Höhlung
im äußeren Körper kann
eine zylindrische Form haben, der innere Körper hat ebenfalls eine zylindrische Form,
sie ist mit genügendem
Untermaß ihres
Durchmessers mit dem Durchmesser der Höhlung so abgestimmt ist, dass
ein kleiner Luftspalt zwischen beiden Körpern gegeben ist. Die Größe des übertragenen Drehmomentes
wird durch mehrere konstruktive Maßnahmen bestimmt. Von dem Durchmesser
des inneren Körpers
und dem Durchmesser des darin eingesetzten Schaftes hängt es ab,
wie lang in radialer Richtung die Magnete werden können, die
Länge des
inneren Körpers
in Achsrichtung bestimmt die mögliche
Länge Magnete
in dieser Richtung. Von der gewählten
Anzahl der Magnete in Umfangsrichtung hängt deren Breite ab. Die sich
daraus ergebende Größe der einzelnen
Magneten bestimmt die Stärke ihres
Magnetfeldes.
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In
Analogie dazu bestimmen der Außendurchmesser
des äußeren Körpers und
der Durchmesser der darin eingeformten Höhlung die Wanddicke, beziehungsweise
die mögliche
Länge der
Magnete in radialer Richtung. Die Länge der Magnete in axialer
Richtung wird durch die Länge
der Höhlung bestimmt,
und entspricht der Länge
des zylindrischen inneren Körpers.
Die Breite der Magnete in Umfangsrichtung ist im wesentlichen gleich
mit der Breite der Magnete im inneren Körper, da dessen Außendurchmesser
im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Höhlung im äußeren Körper ist. Es wird zweckmäßigerweise
die gleiche Zahl von Magneten in dem äußeren Körper und dem inneren Körper gewählt.
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Die
Magnetisierung erfolgt so, dass die Magnetfelder an den einander
zugewandten Polen der inneren und äußeren Körper austreten, auf der Gegenseite
der Magnete die Felder jedoch über
den Körperwerkstoff
geschlossen sind. Es wird also in radialer Richtung nicht in die
volle radiale Länge
als Magnetlänge
genutzt. Ebenso liegen in Umfangsrichtung neutrale, nicht magnetisch
aktivierte Zone zwischen den Magneten.
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Die
Höhe des
zu übertragenden
Drehmomentes kann auf zweierlei Weise verändert werden:
-
Eine
Möglichkeit
ist, die Überdeckung
der sich gegenüberstehenden
Magnete zu verändern. Wenn
sich die Magnete unmittelbar mit ihrer vollen Polfläche gegenüberstehen,
ist die stärkste
Anziehungskraft und somit der größte Widerstand
gegen ein Verdrehen in Umfangsrichtung gegeben, es kann das höchste Drehmoment übertragen
werden. Diese Stellung ist gegeben, wenn der innere Körper in
ganzer Länge
in die Höhlung
des äußeren Körpers eingetaucht
ist. Um ein niedrigeres Drehmoment einzustellen, wird der innere
Körper
durch eine Verstelleinrichtung etwas aus der Höhlung herausgedrückt. Dann
stehen sich die Magnete nur noch mit einem Teil ihrer axialen Länge gegenüber, die
Anziehungskraft ist geringer und somit der Widerstand gegen ein Verdrehen
in Umfangsrichtung. Wenn die Verstellung über eine Schraubenspindel oder
spiralig ansteigende Ringflächen
der Verstell-Elemente erfolgt, kann das gewünschte Drehmoment bis zur Unterbrechung seiner
Weiterleitung – das
Auslösedrehmoment – stufenlos
eingestellt werden. Die Dimensionierung der beiden Körper und
somit der Magnete, oder der Füllungsgrad
des Körpermaterial
mit Magnet-Material, bestimmen den Bereich, innerhalb dessen Drehmomente übertragen
werden können.
-
Die
andere Möglichkeit
ist, den Luftspalt zwischen den Magneten des inneren und des äußeren Körpers zu
vergrößern, dadurch
die aufeinander wirkenden Magnetfelder und ihre Anziehungskraft
zu schwächen.
Um dies bei achskonzentrisch angeordneten innerem und äußerem Körper durch
eine Verstellung des inneren Körpers
in Längsrichtung
zu erreichen, wird der innere Körper
in Längsrichtung
konisch ausgebildet und die Höhlung
im äußeren Körper ebenso.
Wie bei der Ausführung
mit zylindrischem inneren Körper
und zylindrischer Höhlung,
ist die höchste
Anziehungskraft der Magnete gegeben, wenn sich die Magnete mit ihrer
vollen Polfläche
und möglichst
geringem Luftspalt gegenüberstehen.
Dies ist der Fall, wenn der innere Körper in ganzer Länge in die
Höhlung
des äußeren Körpers eintaucht.
Wird der innere Körper
durch eine Verstelleinrichtung etwas aus der Höhlung herausgedrückt, so
verändert sich
zum einen die Überdeckung
der Magnete, zum anderen entsteht ein Luftspalt, der um so größer wird, je
weiter der innere Körper
aus der Höhlung
herausgedrückt
wird. Die Anziehungskraft der Magnet wird auf doppelte Weise geschwächt. Bei
dieser Ausführung
wird deshalb mit einem kürzerem
Verstellweg eine Veränderung
des Auslösedrehmomentes
erreicht als bei der Ausführung
mit zylindrischem Körper.
-
Der
Erfindungsgegenstand wird durch die Zeichnungen beispielhaft dargestellt.
-
Es
zeigen
-
1 einen Längsschnitt
durch das Schraubwerkzeug mit einer Vorrichtung zur Begrenzung eines
vorgewählten
Drehmomentes in der Ausführung
mit innerem Körper
in zylindrischer Form und entsprechendem äuße ren Körper, in einer Einstellung
für das
niedrigste Auslösedrehmoment.
-
Darin sind
- 1
- der
innere Körper
- 2
- der äußere Körper
- 3
- Magnet
im äußeren Körper
- 3a
- die
magnetisch neutrale Zone hinter rückwärtigen Ende der
-
- Magnete
- 4
- Magnet
im inneren Körper
- 4a
- die
magnetisch neutrale Zone hinter rückwärtigen Ende der
-
- Magnete
- 5
- der
Luftspalt zwischen dem Magneten
- 6
- der
mit dem inneren Körper
(1) verbundene Handgriff, das An
-
- triebsteil
- 7
- der
in den inneren Körper
eingesetzte Schaft, das Abtriebsteil
- 8
- der
Verstellzapfen mit Verstellbüchse
(11) zur achsialen Ver
-
- stellung
des inneren Körpers
gegenüber dem äußeren Körper
- 9
- die
Verstellbüchse
- 10
- die
Verschiebebüchse,
mit einer äußeren
-
- Verzahnung
(23) undrehbar in dem Griff (6) geführt.
- 10a
- ein
einstückig
mit der Verschiebebüchse verbundener
Schaft
- 11,12
- die
einander anliegende spiralig ansteigenden Ringflächen
- 13
- die
axiale Lagerung des inneren Körpers durch
eine Kugel
- 14
- eine
Kappe, an der vorderen Stirnseite des Gehäuses (17)
-
- befestigt,
zur radialen Führung
des Schaftes (7)
- 15
- eine
Ausnehmung am Ende des Verstellzapfens (8), zum Ein
-
- stecken
eines Werkzeuges zum Drehen des Verstellzapfens
- 16
- die
Innenverzahnung in der Höhlung
des Handgriffes (6)
- 17
- das
Gehäuse
- 18
- eine
Stirnverzahnung am Grund der Höhlung
des Handgriffes
-
- (6)
und an der Rückseite
der Verstellbüchse
(9)
- 19
- eine
Druckfeder, die die Verzahnung (18) in Eingriff hält
- 20
- eine
Skalenscheibe, mit dem Verstellzapfen (8) verbunden, zum
-
- Einstellen
des vorgewählten
Auslösedrehmomentes
- 21
- eine
Verrippung von Gehäuse
(17) und äußerem Körper (2)
zur
-
- drehfesten
Verbindung der beiden Teile
- 22
- eine
Verrippung von Handgriff (6) und Gehäuse (17) zur festen
-
- Verbindung
der beiden Teile
- 23
- eine
Verzahnung am Umfang der Verschiebebüchse (10) zur
-
- drehfesten
Verbindung mit dem Handgriff (6) über die Innenver
-
- zahnung
(16)
- 24
- eine
Druckfeder
-
2 einen Längsschnitt
durch das Schraubwerkzeug mit einer Vorrichtung zur Begrenzung eines
vorgewählten
Drehmomentes in der Ausführung
mit innerem Körper
in zylindrischer Form und entsprechendem äußeren Körper, in einer Einstellung
für das
höchste
Auslösedrehmoment.
-
Darin sind
- 24
- eine
Druckfeder
-
3 einen Längsschnitt
durch das Schraubwerkzeug mit einer Vorrichtung zur Begrenzung eines
vorgewählten
Drehmomentes in der Ausführung
mit innerem Körper
in konischer Form und entsprechendem äußeren Körper, in einer Einstellung
für das
höchste
Auslösedrehmoment.
-
Darin sind
- 1
- der
innere Körper
- 2
- der äußere Körper
- 3
- Magnet
im äußeren Körper
- 3a
- die
magnetisch neutrale Zone hinter rückwärtigen Ende der
-
- Magnete
- 4
- Magnet
im inneren Körper
- 4a
- die
magnetisch neutrale Zone hinter rückwärtigen Ende der
-
- Magnete
- 5
- der
Luftspalt zwischen dem Magneten
- 6
- der
mit dem inneren Körper
(1) verbundene Handgriff, das An
-
- triebsteil
- 7
- der
in den inneren Körper
eingesetzte Schaft, das Abtriebsteil
- 8
- der
Verstellzapfen zur axialen Verstellung des inneren Kör
-
- pers
gegenüber
dem äußeren Körper
- 9
- die
Verstellbüchse
- 10
- die
Verschiebebüchse,
mit einer äußeren mit
einer Außenver
-
- zahnung
(23) undrehbar in dem Griff (6) geführt
- 10a
- ein
einstückig
mit der Verschiebebüchse verbundener
Schaft
- 11,12
- die
einander anliegenden spiralig ansteigende Ringfläche
- 13
- die
axiale Lagerung des inneren Körpers durch
eine Kugel
- 14
- eine
Kappe, an der vorderen Stirnseite des Gehäuses
-
- befestigt,
zur radialen Führung
des Schaftes (7)
- 15
- eine
Ausnehmung am Ende des Verstellzapfens (8) zum Ein
-
- stecken
eines Werkzeuges zum Drehen des Verstellzapfens
- 16
- die
Innenverzahnung in der Höhlung
des Handgriffes (6)
- 17
- das
Gehäuse
- 18
- eine
Stirnverzahnung am Grund der Höhlung
des Handgriffes
-
- (6)
und an der Rückseite
der Zahnbüchse (11)
- 19
- eine
Druckfeder, die die Verzahnung (18) in Eingriff hält
- 20
- eine
Skalenscheibe, mit dem Verstellzapfen (8) verbunden, zum
-
- Einstellen
des vorgewählten
Auslösedrehmomentes
- 21
- eine
Verrippung von Gehäuse
(17) und äußerem Körper (2)
zur
-
- drehfesten
Verbindung der beiden Teile
- 22
- eine
Verrippung von Handgriff (6) und Gehäuse (17) zur festen
-
- Verbindung
der beiden Teile
- 23
- eine
Verzahnung am Umfang der Verschiebebüchse (10) zur
-
- drehfesten
Verbindung mit dem Handgriff (6) über die Innenver
-
- zahnung
(16)
- 24
- eine
Druckfeder
-
4 einen Längsschnitt
durch das Schraubwerkzeug mit einer Vorrichtung zur Begrenzung eines
vorgewählten
Drehmomentes in der Ausführung
mit innerem Körper
in konischer Form und entsprechendem äußeren Körper, in einer Einstellung
für ein
niedriges Auslösedrehmoment.
-
Darin sind
- 1
- der
innere Körper
- 2
- der äußere Körper
- 5
- der
Luftspalt zwischen den Magneten
- 24
- eine
Druckfeder
-
5 einen Querschnitt entlang
der Linie A–A
in 3
-
Darin sind
- 1
- der
innere Körper
- 2
- der äußere Körper
- 5
- der
Luftspalt zwischen dem Magneten
- 7
- der
in den inneren Körper
eingesetzte Schaft, das Abtriebsteil
- 13
- Magnete
(3) im inneren Körper
- 11
- Magnete
(4) im äußeren Körper
- 12
- die
im Körpermaterial
geschlossenen Magnetfelder der hinteren
-
- Pole
der Magneten
-
6. Einen Querschnitt entlang
der Linie B–B
in 4
-
Darin sind
- 1
- der
innere Körper
- 2
- der äußere Körper
- 5
- der
Luftspalt zwischen dem Magneten
- 7
- der
in den inneren Körper
eingesetzte Schaft, das Abtriebsteil
- 13
- die
Magneten (3) im inneren Körper
- 14
- die
Magneten (4) im äußeren Körper
- 15
- die
im Körpermaterial
geschlossenen Magnetfelder der hinteren
-
- Pole
der Magneten
-
Der
Aufbau und das Zusammenwirken von innerem Körper und äußerem Körper, als den beiden Teilen
der Magnetkupplung, wird durch die Zeichnungen und Beschreibungen
erklärt.
-
Weil
bei dem Schraubwerkzeug gemäß der Neuerung öfter verschiedene
Drehmomente in einem bestimmten Bereich vorgewählten werden sollen, kommt
der Konstruktion der Verstelleinrichtung eine besondere Bedeutung
zu. Die Verstellung muss auf einfache Weise aber genau erfolgen
können.
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Gemäß der Konstruktion
des Schraubwerkzeuges mit der Vorrichtung zur Begrenzung des vorgewählten Drehmomentes
bildet im durch die Figuren dargestellten Beispiel ein Handgriff
(21) vorzugsweise aus Kunststoff im Spritzgießverfahren
hergestellt – das
Antriebsteil. Es ist formschlüssig,
etwa durch eine Verrippung, Verpressen, Verkleben mit dem Gehäuse (17)
verbunden. In einer Bohrung am Ende des Handgriffes (6)
und in einer Höhlung
ist eine Verstellzapfen (8), verbunden mit der Verstellbüchse (9)
drehbar geführt
und axial über
eine Stirnverzahnung (18) an der Rückseite der Verstellbüchse (9)
und am Grund der Höhlung
des Handgriffes (6) abgestützt.
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Wird
der Verstellzapfen (8) verdreht, so verdreht sich die mit
ihm verbundene Verstellbüchse
(9) und deren in Umfangsrichtung spiralig ansteigenden Ringflächen (12)
gegen die spiralig ansteigende Ringfläche (12) der gegenüberstehenden
Verschiebebüchse
(10). Je nachdem in welcher Winkelstellung beide Büchsen zueinander
stehen verändert sich
die Spreizlänge.
Die Längenveränderung
bewirkt ein Verschieben des inneren Körpers (1), damit eine
Veränderung
der Überdeckung
der Magneten (3, 4) sowie, bei der konischen Ausführung auch
des Luftspaltes, und somit der Anziehungskraft der Magnete aufeinander.
Damit auch sich die Verschiebebüchse
(10) beim Verstellen nicht gegenüber dem Handgriff (6)
verdreht, sind die Verschiebebüchse (10)
mit einer Außenverzahnung
(23) und die Höhlung
im Handgriff (6) mit einer Innenverzahnung (22) versehen,
beide Verzahnungen greifen formschlüssig ineinander. In den inneren
Körper
(1) greift an der dem Handgriff zugewendeten Stirnseite
der Zapfen (10a) der Schiebebüchse ein und bilden hier die
radiale Lagerung für
den inneren Körper
(1). Zur radialen Lagerung kann auch vorgesehen werden,
den Schaft (7) so weit durch den inneren Körper (1)
gehen zu lassen, dass ein Zapfen aus der hinteren Stirnseite des
inneren Körpers
hervorsteht und in den Zapfen (10a) eingreift. An seinem
Ende kann der innere Körper
auch axial abgestützt
sein, etwa über
eine Kugel (13). Zur radialen Lagerung des inneren Körpers (1) an
der Vorderseite ist eine Kappe oder Deckelplatte (14) an
dem Gehäuse
(17) befestigt, der Schaft (7) ist in der Bohrung
dieser Kappe oder des Deckels radial geführt. Obwohl die zwischen dem
inneren (1) und äußeren (2)
Körperwirkende
Magnetkraft den inneren Körper – wenn er
etwas nach außen
aus der Höhlung
im äußeren Körper verschoben
ist – den
inneren Körper
in die Höhlung
hineinzieht, ist es zweckmäßig, zwischen
der vorderen Stirnseite des inneren Körpers und der Kappe / Deckplatte
(14) eine Druckfeder (24) vorzugehen. Die axial
wirkende Druckkraft kann gering sein, sie muss jedoch sicherstellen,
dass der innere Körper
an seiner Hinterseite – oder
der Schaft – so
an der Axiallagerung (13) anliegt, dass kein Lagerelement,
etwa eine Kugel aus dem Lager fallen kann. Das Schraubwerkzeug mit
einer Vorrichtung zur Begrenzung des übertragenen Drehmomentes kann
in einer vereinfachten Ausführung
auch so konstruiert sein, dass das Gehäuse (17) entfällt und
der äußere Körper (2)
so ausgeformt ist, dass er auch das Gehäuse bildet.
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Vorteilhaft
bei der Neuerung im Vergleicht mit anderen Vorrichtungen für einen
solchen Verwendungszweck ist die einfache, kostengünstige Herstellungsweise
der Teile im Spritzgießverfahren
und die Erzeugung von integrierten Magneten in den Spritzgießteilen
innerer Körper
(1) und äußererer
Körper (2).
Ein weiterer Vorteil ist, dass die ein Drehmoment übertragenden
Teile sich nicht berühren
und deshalb nahezu verschleißfrei
sind. Die Herstellung im Spritzgießverfahren eröffnet weiterhin
Möglichkeiten,
die Teile der Verstelleinrichtung ebenfalls kostengünstig im
Spritzgießverfahren
herzustellen und alle Teile ohne nennenswerte Nacharbeit zu montieren.