DE2110112C3

DE2110112C3 - Orehmomentbegrenzungs- und Trennkupplungseinrlchtung an einem Schrauber

Info

Publication number: DE2110112C3
Application number: DE2110112A
Authority: DE
Inventors: Ronald Frederick London States
Original assignee: Desoutter Brothers Ltd
Current assignee: Air Compressors and Tools Ltd
Priority date: 1970-12-22
Filing date: 1971-03-03
Publication date: 1975-01-30
Also published as: GB1289056A; DE2110112B2; DE2110112A1; FR2083137A5; US3752278A

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentbegrenzungs- und Trennkupplungseinrichtung an einem Schrauber mit einer auf einer Welle angeordneten Drehmomentkupplung, die eine auf dieser Welle drehfeste und gegen den Widerstand einer Kupplungsfeder längsverschiebbare Kupplungshälfte mit abgeschrägten Längsklauen sowie eine auf derselben Welle drehbare und an einer Längsschulter dieser Welle abgestützte Kupplungshälfte aufweist, deren den Längsklauen der längsverschiebbaren Kupplungshälfte angepaßten Klauen dieser Kupplungshälfte zugewandt sind, und diese Kupplungshälfte zugleich die Kupplungshälfte einer Trennkupplung ist.

Eine Drehmomentbegrenzungs- und Trennkupplungseinrichtung dieser Art ist durch die USA.-Patentschrift 2 728 252 bekanntgeworden. Bei dieser Kupplungsanordnung haben die Kupplungshälften der Drehmomentkupplung mit ihren Längsklauenköpfen während des Auskupplungsvorgangs, wenn auch kurzzeitig, die gesamte Einschraubkraft aufzunehmen. Dies kann zu einem Verschleiß der Klauenform in diesem Bereich und zu Veränderungen des eingestellten Drehmomentes führen. Es wird zwar durch das Überschnappen

ίο einer Blattfeder die Kupplung getrennt und ein laufendes Ratschen vermieden, was den Verschleiß noch beträchtlich erhöhen würde. Aber beim Einkuppeh; läßt sich wegen des nicht abgeschalteten Motors und der mit der Motorwelle umlaufenden längsverschiebbaren Kupplungshälfte ein Ratschen im Bereich der Längsklauenköpfe noch nicht ganz vermeiden, was die Verschleißgefahr noch erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung der eingangs beschriebenen

ao Art zu schaffen, bei der nach dem Beenden des Schraubvorganges nicht nur die Kupplungshaiucii der Trennkupplung am Wiedereingriff gehindert werden, sondern auch der Motor abzuschalten ist, bevor ein neuer Schraubvorgang ausgeführt werden kann.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch, daß zur Trennkupplung eine weitere mit der Motorwelle oder dem die Schrauberklinge tragenden Abtriebsschaft verbundene Kupplungshälfte gehört, diese aus Kupplungshälften der Trennkupplung mit einer Außcn-

verzahnung versehen und miteinander durch eine mit einer Innenverzahnung versehenen Kupplungshülse beim Stillstand des Motors kuppelbar sind, und daß ferner eine Mitnehmereinrichtung zwischen der Kupplungshülse und der längsverschiebbaren Kupplungshälfte vorgesehen ist zum selbsttätigen Auskuppeln der Trennkupplung durch Längsverschieben dieser Kupplungshälfte (kein Ausrücken der aus zwei Klauen bestehenden Drehmomentkupplung) beim Überschreiten eines vorbestimmten Drehmoments.

Bei einer Ausführungsform ist eine Abschalteinrichtung für den Schraubermolor vorgesehen, die mit der längsverschiebbaren Kupplungshälfte durch einen Mitnehmer verbunden ist, zum selbsttätigen Abschalten des Schraubermotors.

Die Abschalteinrichtung wird dadurch betätigt, daß die Steuerung des Ventils für die Luftversorgung über einen Mitnehmer und die Stäbe erfolgt. Das Ventil kann als Gegendruckventil ausgebildet sein.

Durch diesen erfinderischen Lösungsweg wird erreicht, daß das Einkuppeln — nach dem Außereingriffbringen der Kupplungsteile, sobald ein vorbestimmtes Drehmoment überschritten ist — erst dann erfolgen kann, wenn der Antrieb ausgeschaltet ist und nicht, solange sich der Motor dreht. Damit wird das Aus- und Wiedereinkuppeln mit den bekannten nachteiligen Sperr- und Klemmwirkungen vermieden.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt der ersten Ausführungsform,

F i g. 2 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt mit der Drehmomentbegrenzungseinrichtung und der Trennkupplung gemäß F i g. 1 (Antrieb unterbrochen),

F i g. 3 einen teilweisen Längsschnitt gemäß der zweiten Ausführungsform und

Fig.4 einen Querschnitt an der Linie 3-3 gemäß

Per pneumatisch gesteuerte, mit der I land zu haltende Schrauber gemäß den F i g, | und 2 enthält einen Steuerventilteil 1, einen Motorleil 2, einen Reduktionsgetriebeteil 3, Kupplungsteile, insbesondere einen drehfcraftempfindlichen Kupplungsteil 4 und einen Vorderteil 5.

Wenn das Werkzeug angesetzt wird, bewegen sich durch den Druck die Stäbe 9.10 gegen das Ventil 11, so daß die l-^{ufl voni} Anschlußteil 12, über die freigegebene Bohrung 39, das Gegendruckventil 13 und den Luftführungskanal 40 zum Schraubermotor 14 in Teil 2 strömt.

Der Querschnitt gemäß F i g. 1 ist längsgeteilt, so daß die obere Hälfte die Position des Schraubers und der Drehmomentkupplung im Teil 4 in der Ruhestellung zeigt, während die untere Hälfte diese Elemente darstellt, während der Schrauber durch die Kupplung im Teil 4 angetrieben wird. F i g. 2 stellt die Kupplung 4 nach Unterbrechung des Antriebs dar, wenn ein vorbestimmter Drehkraftwert erreicht worden ist.

Die drchkraftcmpfindlichc Kupplung 4 enihali einen Abtriebsschaft 18. der auf der Motoi welle 17 durch Nuten 19 und zugeordnete Keile drehfest, aber längsverschiebbar befestigt ist. Die Längsverschiebung erfolgt gemäß F i g. 1 durch den Anpreßdruck der auf die Schrauberklinge 8 ausgeübt wird. Diese Bewegung wird durch die Bewegung einer ersten, gegen die Drehkraft unempfindlichen Kupplungshälfte 20 verursacht, von dem ein Teil als Halter für die Schrauberklinge 8 ausgestaltet ist und von dem ein Teil an seiner Peripherie dicht im Abstand angeordnete Außenverzahnung 21 enthält. Die Spiralfeder 22 zwingt die Kupplungshälfie 20 in Richtung des Werkzeugs.

F i g. 2 zeigt zwei Positionen eines nicht gegen die Drehkraft empfindlichen Kupplungsteils. Die obere Hälfte der Zeichnung stellt die Position dar, wenn der drehkraftempfindliche Kupplungsteil versetzt ist. Die untere Hälfte Jer Zeichnung zeigt eine Position, wenn der drehkraftempfindliche Kupplungsteil wieder im Eingriff ist, aber als Folge des restlichen Beharrungsvermögens noch rotiert. Diese Rotation gestaltet keine Vereinigung zwischen der Außenverzahnung 21 und der Kupplungshiilse 36, weil die Stärke der Springfeder 38 so — also relativ gering — gewähl, ist, daß das Kuppeln erst beim restlosen Stillstand der rotierenden Teile möglich ist.

Eine zweite nicht drehkraftempfindliche Trennkupplung 23 ist zur freien Drehung durch die Kugeln 24 auf dem Abtriebsschaft 18 unte, stützt und mit dicht im Ab-Itand angeordneter Außenverzahnung 25 an ihrer Peripherie ausgestattet, die mit der Außenver/ahnung 21 iuf der Kupplungshälfte 20 fluchten. Die Trennkupp lung 23 ist auch auf der Seite mit Klauen 25.7 mit geneigten Kraftaufnahmeflächen ausgestattet und bildet 4en Antriebsteil einer drehkraftempfindüchen Klauenkupplung der vorbeschriebenen Art. Die angetriebenen geneigten Klauen 250 der drehkraftempfindüchen Kupplung sind auf einer Kupplungshälfte 26 ausgebildet und auf dem Abtriebsschaft 18 für Längsbewegung durch die Nut 27 und gegen die Wirkung der Feder 28 verzahnt.

Die Kupplungshälfie 26 ist mit dem Widerlager 22,7 durch einen Mitnehmer 72b verbunden, der durch in beiden Widerlagern 22</ vorgesehene Bohrungen hindurchgeht und in Längsrichtung in Schlitzen frei beweglich ist, die in der Wartung des Abtriebsschaftes 18 vorgesehen sind. Folglich bewegen sich die Kupplungshälfie 26 und das Widerlager 22a zusammen, wenn die Kupplungshälfte 26 sich unter der Wirkung der Drehkraft bewegt; das Widerlager 22a wird nach links bewegt und setzt die Stäbe 9 und 10 in einer zweiten Stu-

fe unter der Wirkung der drehkraftempfindüchen Kupplung in Bewegung.

Ein Ende des Abtriebsschaftes 18 ist mit einem Gewinde ausgestattet, auf welehem der Widerlagerring 29 mit einem Kegelrad 30 montiert ist. In der Nähe des

ίο Widerlagerrings 29 befindet sich ein weiterer ringförmiger Teil 31, der längs über das Gewinde auf dem Abtriebsschaft 18 gleitbar ist, und der an einer Drehung durch einen einwärts gerichteten Zahn 32 gehindert wird, der in die Nut 27 eingreift. Der ringförmige Teil

31 isi mit einer Bohrung 33 versehen, in die ein Schlüssel mit einem Kegelrad eingesetzt werden kann, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist, der in Eingriff mit dem Kegelrad 30 auf dem Widerlagerri.ig 29 tritt und durch letzteren auf dem Abtriebsschaft 18 gedreht werden kann zur Einstellung des Drucks r!er Feder 28.

Zwischen der Feder 28 und d., ringartigen Kupplungshälfte 26 ist eine Gegendruckun erlagsscheibe 34 eingefügt, die die Seite einer Rille bildet; in der Rille sind Kugeln 35 angeordnet, die ein drehbares Widerla-

ger zwischen der Springfeder 38 und der Kupplungshülsc 3d bilden. Die hohle zylindrische dritte nicht drehkraftempfindliche Kupplungshülse 36 weist lange Innenverzahnungen 37 auf, die ein Überbrücken zwischen den Verzahnungen auf den Kupplunpshälften 20. 23 ge-

maß F i g. I in beiden Stellungen bilden. Die Springfeder 38. die relativ schwach und auf ihre auszuübende Funktion abgestimmt ist, wird erst dann wirksam, wenn ein Stillstand der Kupplung eingetreten ist; erst dann schiebt sie nämlich die Innenverzahnung 37 in Richtung

zur Kupplungshälfte 20, d. h„ erst dann können die Innenverzahnung 37 und die Außenverzahnung 21 ineinandergreifen.

Ein Werkzeug ohne Ventil 13 ist in den F i g. 3 und 4 dargestellt. Die Wirkung der drehkraftempfindlichen

Kupplung und der nicht drehkraftempfindlichen Kupplung sind ähnlich derjenigen in der Ausführungsform gemäß den F i g. I und 2, unterscheiden sich aber darm, daß die Kupplungen in entgegengesetzter Weise im Kreise verlaufen. Die Kupplungshälfte 20 ist der An-

triebsteil der nicht drehkraftempfindlichen Kupplung und wird durch Keilnuten auf der Motorwellc 17 angetrieben. Die drehkraftempfindliche Kupplung ist für Längsbewegung in den Keilnuten 27 montiert und wird nach links in der Abbildung gezwungen, um mit der

Kupplungshälftc 20 unter der Wirkung der Feder 28 in Einträft zu treten. Wem der Motor gestartet wi^rd, tritt die AuBenverzahnung 21 auf der Außenperipheric der Kupplungshälfte 20 in Eingriff mit der Innenverzahnung 37 der Kupplungshülse 36. die dadirch angetrie-

bon wird und folglich die zweite Trcnnkupplung 23 mit Hilfe der Außenverzahnung 25 und mit Hilfe der clrehkraftcmpfindlichcn Klauen 25,7 und 25b antreibt und die Kuppliingshälfte 26 antreibt, die auf dem Abtriebsschaft 18 über die Kugeln in den Keilnuten derselben

verkeilt ist. Auf diese Weise wird die Schrauberklinge 8 angetrieben. Wenn die Drehkraft bis zum vorbestimmten Wert zunimini, bewegt sich die Kupplungshälfte 26 von der Trennkuppiung 23 weg; die innenverzahnung 37 trennt sich dann von der Außenverzahnung 21. Diese können nicht vereinigt werden, während sich der Motor und die Motorwelle 17 drehen. Wenn der Druck auf den Schrauber nachlaßt, wird die Kupplungshülse 36 unter Jer Wirkung der Feder 22 von der Kupplungs-

halde 20 zurückgezogen und nimmt die Position gcmiiß F i g. 3 ein. Beim Loslassen des Druekknopfs auf dem Werkzeug stoppt der Motor und die Kupplungsteil sind dann bereit zum erneuten Eingreifen für den nächsten Arbeitsgang durch Druck auf den Schrauber.

Die F i g. 1 und 3 unterscheiden sich im wesentlichen dadurch, daß die F i g. 3 ohne das Ventil 13 und die Abschalteinrichtung 22a, 9, 10 und 11 arbeitel. Daher sitzt hier die Kupplungshälfte 20 auch unmittelbar niif der Molorwcllc 17. so daß der Abtricbsschafl 18 unmittelbar die Schrauberklinge 8 (ohne eine Aufnahme für die Schraiibcrklingc 8) trägt. Diese Konstruktion ist damit einfacher als die der F i g. 1.

Der Schnitt gemäß Fig.4 zeigt die Ausgestaltung der geneigten Klauen der drehkraftempfindlichen Kupplung, wobei beide Kupplungsteil Klauen der gleichen Form haben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patemansprüche:

L Drehmomentbegrenzungs- und Trennkupplungseinrichtung an einem Schrauber mit einer auf einer Welle angeordneten Drehmomentkupplung, die eine auf dieser Welle drehfeste und gegen den Widerstand einer Kupplungsfeder längsverschiebbare Kupplungshälfte mit abgeschrägten Längsklauen sowie eine auf derselben Welle drehbare und an einer Längsschulter dieser Welle abgestützte Kupplungshälfte aufweist, deren den Längsklauen der längsverschiebbaren Kupplungshälfte angepaßten Klauen dieser Kupplungshälfte zugewandt sind, und diese Kupplungshälfte zugleich die Kupplungshälfte einer Trennkupplung ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trennkupplung (20, 23) eine weitere mit der Motorwelle (17) oder dem die Schrauberklinge (8) tragenden Abtriebsschaft (18) verbundene Kupplungshälfte (20) gehört, diese aus den Kupplungshälften (23, 20) bestehende Trennkupplung mit einer Außenverzahnung (25, 21) verschen und miteinander durch eine mit einer Innenverzahnung (37) versehenen Kupplungshülse (36) beim Stillstand des Motors kuppelbar sind und daß ferner eine Mitnehmereinrichlung (34, 35) zwischen der Kupplungshülse (36) und der längsverschiebbaren Kupplungshälfte (26) vorgesehen ist zum selbsttätigen Auskuppeln der Trennkupplung durch Längsverschieben dieser Kupplungshälfte (kein Ausrücken der aus den beiden Klauen 25a, 256 besiehenden Drehrr.vjmenikupplung) beim Überschreiten eines vorbestimmten Drehmomentes.
2. DrehmomentOegrenzungs- uiid Trennkupplungseinrichtung nach Anspruch 1, g -kennzeichnet durch eine Abschalteinrichtung (22a, 9, 10 und 11) für den Schraubermotor (14), die mit der längsverschiebbaren Kupplungshälfte (26) durch einen Mitnehmer (226) verbunden ist, und zwar zum selbsttätigen Abschalten des Schraubermotors (14).
3. Drehmomentbegrenzungs- und Trennkupplungseinrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Ventils (13) für die Luftversorgung über einen Mitnehmer (226) und die Stäbe (9, 10) erfolgt.
4. Drehmomentbegrenzungs- und Trennkupplungseinrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (13) als Gegendruckventil ausgebildet ist.