DE29612693U1

DE29612693U1 - Screwdriver

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Publication number: DE29612693U1
Application number: DE29612693U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-07-23
Filing date: 1996-07-23
Publication date: 1996-09-19
Anticipated expiration: 2006-07-24

Description

Die Erfindung betrifft ein Schraubgerät, welches ein von Hand oder maschinell aufgebrachtes Drehmoment mit einem Getriebe verstärkt, um eine Schraube anzuziehen.The invention relates to a screwing device which amplifies a manually or mechanically applied torque with a gear in order to tighten a screw.

Es sind Schraubgeräte bekannt, die in einem Gehäuse ein Planetengetriebe enthalten. Aus der Eingangsseite des Gehäuses steht eine Eingangswelle und aus der Ausgangsseite eine Ausgangswelle vor. Ferner ist es bekannt, eine Vorrichtung zum Messen oder Begrenzen des Schraubmomentes vorzusehen, um die Schraube mit einem" definierten Drehmoment anzuziehen. Häufig ist es jedoch erforderlich, nach dem Festziehen der Schraube mit einem vorgegebenen Drehmoment die Schraube noch über einen bestimmten Drehwinkel weiterzudrehen. Dabei besteht die Schwierigkeit darin, zu erkennen, wann der gewünschte Drehwinkel erreicht ist.Screwing devices are known that contain a planetary gear in a housing. An input shaft protrudes from the input side of the housing and an output shaft protrudes from the output side. It is also known to provide a device for measuring or limiting the screw torque in order to tighten the screw with a defined torque. However, it is often necessary to continue turning the screw over a certain angle of rotation after tightening the screw with a specified torque. The difficulty here is recognizing when the desired angle of rotation has been reached.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe-Schraubgerät zu schaffen, das mit einfachen MittelnThe invention is based on the object of creating a gear screwing device that can be used with simple means

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eine genaue Ermittlung des Schraubenwinkels ermöglicht, um Schrauben definiert festdrehen zu können.enables precise determination of the screw angle in order to tighten screws in a defined manner.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einer ersten Variante der Erfindung mit den. im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.This object is achieved in a first variant of the invention with the features specified in claim 1.

Bei diesem Schraubgerät ist auf der Eingangsseite des Gehäuses ein Anzeigeteil vorgesehen, der mit der Ausgangswelle mitdreht und mit einem auf dem Gehäuse gelagerten Stellring eine Schraubwinkel-Anzeigevorrichtung bildet. Durch den Anzeigeteil wird die Drehposition der Ausgangswelle auf die dem Benutzer zugewandte Eingangsseite des Gehäuses übertragen. Der dem Anzeigeteil unmittelbar benachbarte Stellring kann so gedreht werden, daß er zu einem bestimmten Zeitpunkt die Drehstellung der Ausgangswelle festhält und gewissermaßen speichert. Wird anschließend die Schraube weiter angezogen, so verändert sich die Drehstellung des Anzeigeteils in bezug auf den Stellring. Das Maß dieser Winkeldrehung kann an einer Winkelskala abgelesen werden. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß, obwohl die Ausgangswelle für den Benutzer nicht oder nur schwer einsehbar ist, die Drehposition der Ausgangswelle durch den Anzeigeteil auf die Eingangsseite des Gehäuses übertragen wird. Der Benutzer kann daher die Drehposition während des Schraubvorganges an der Stirnseite des Gehäuses oder an dessen Umfang leicht ablesen und den Schraubvorgang beenden, wenn der gewünschte Winkelbereich erreicht ist. Der Stellring dient zur Einstellung des Nullwertes der Winkelposition, also derjenigen Position, von der aus ein bestimmter Drehwinkel eingestellt werden soll.This screwing device has a display part on the input side of the housing that rotates with the output shaft and forms a screw angle display device with an adjusting ring mounted on the housing. The display part transmits the rotational position of the output shaft to the input side of the housing facing the user. The adjusting ring immediately adjacent to the display part can be rotated so that it holds the rotational position of the output shaft at a specific time and stores it in a way. If the screw is then tightened further, the rotational position of the display part changes in relation to the adjusting ring. The extent of this angular rotation can be read off an angle scale. A particular advantage is that, although the output shaft is not or only with difficulty visible to the user, the rotational position of the output shaft is transmitted to the input side of the housing by the display part. The user can therefore easily read the rotation position during the screwing process on the front of the housing or on its circumference and stop the screwing process when the desired angle range is reached. The adjusting ring is used to set the zero value of the angle position, i.e. the position from which a certain angle of rotation is to be set.

Im einfachsten Fall besteht der Anzeigeteil aus einem mit der Ausgangswelle verbundenen Element, das vorzugsweise als Scheibe oder Platte ausgebildet ist und eine Skala oder Einzelmarkierung trägt.In the simplest case, the display part consists of an element connected to the output shaft, which is preferably designed as a disk or plate and has a scale or individual marking.

Eine zweite Variante der Erfindung ist im Anspruch 3 angegeben. Hierbei ist dagegen der Anzeigeteil mehrteilig. Er weist ein mit der Ausgangswelle mitdrehendes Mitnahmeelement und einen um das Gehäuse drehbaren Schleppring auf, wobei das Mitnahmelement mit dem Schleppring mit gegenseitigem Drehspiel rotatorisch gekoppelt ist. Wenn eine Schraube mit einem bestimmten Drehmoment vor-angezogen worden ist, dreht sich nach Beendigung der Drehkraft infolge der Torsionsspannung in der Schraube die Ausgangswelle in der Regel ein kurzes Stück zurück. Infolge des Drehspiels macht der Schleppring die Zurückbewegung nicht mit, sondern er bleibt in der Stellung stehen, bei der das gewünschte Drehmoment erhalten wurde. Die Messung des Winkelbereichs, über den die Schraube nachträglich noch gedreht werden soll, um eine vorbestimmte Dehnung des Schraubenschaftes zu erhalten, erfolgt anhand der Stellung des Schleppringes, also ausgehend von dem Drehmoment, bei dem der Schraubvorgang aufgehört hatte. Derjenige Winkelbereich, um den sich die Ausgangswelle zurückgedreht hatte, wird also in die winkelabhängige Drehung nicht mit einbezogen. Dadurch wird eine hochgenaue Dehnung der Schraube durch Messung des Schraubmomentes erfolgten Vor-Anziehen ermöglicht.A second variant of the invention is specified in claim 3. In this case, however, the display part is made up of several parts. It has a driving element that rotates with the output shaft and a drag ring that can be rotated around the housing, whereby the driving element is rotationally coupled to the drag ring with mutual rotational play. If a screw has been pre-tightened with a certain torque, the output shaft usually rotates back a short distance after the rotational force has ended due to the torsional stress in the screw. Due to the rotational play, the drag ring does not follow the backward movement, but remains in the position in which the desired torque was obtained. The measurement of the angular range over which the screw should subsequently be rotated in order to obtain a predetermined extension of the screw shaft is carried out based on the position of the drag ring, i.e. starting from the torque at which the screwing process had stopped. The angle range by which the output shaft had turned back is therefore not included in the angle-dependent rotation. This enables highly precise stretching of the screw by measuring the screw torque of the pre-tightening.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.In the following, embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings.

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Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Schraubgerätes,Fig. 1 a side view of a first embodiment of the screwing device,

Fig. 2 einen Längsschnitt des Schraubgerätes nach Fig. 1 undFig. 2 a longitudinal section of the screwing device according to Fig. 1 and

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform.Fig. 3 is a perspective view of another embodiment.

Das die beiden Varianten der Erfindung verwirklichende Schraubgerät der Fign. 1 und 2 weist ein im wesentlichen rohrförmiges Gehäuse 10 auf, das ein einstufiges Planetengetriebe 11 enthält. Auf der Eingangsseite ragt der Vierkant einer Eingangswelle 12 aus dem Gehäuse 10 heraus und aus der gegenüberliegenden Ausgangsseite ragt der Vierkant einer Ausgangswelle 13 heraus. Eingangswelle 12 und Ausgangswelle 13 sind koaxial zueinander in gegenseitiger Verlängerung angeordnet. Die Ausgangswelle 13 ist von einem rohrförmigen Ansatz 14 des Gehäuses 10 umgeben. Dieser Ansatz 14 weist eine Verzahnung 15 auf, auf die ein {nicht dargestellter) Stützfuß aufgeschoben werden kann, um das Gehäuse während des Schraubvorganges gegen Mitdrehen zu sichern.The screwing device of Figs. 1 and 2, which implements the two variants of the invention, has a substantially tubular housing 10 which contains a single-stage planetary gear 11. On the input side, the square of an input shaft 12 protrudes from the housing 10 and from the opposite output side, the square of an output shaft 13 protrudes. Input shaft 12 and output shaft 13 are arranged coaxially to one another in mutual extension. The output shaft 13 is surrounded by a tubular extension 14 of the housing 10. This extension 14 has a toothing 15 onto which a support foot (not shown) can be pushed in order to secure the housing against rotation during the screwing process.

Auf dem Gehäuse 10 ist ein Stellring 16 drehbar gelagert. Die Drehposition des Stellrings 16 in bezug auf das Gehäuse 10 kann mit einer Schraube 17 fixiert werden. Der Stellring 16 hat eine sich zur Eingangsseite hin verjüngende Kegelstumpf fläche 18, an der eine Markierung 19 angebracht ist, die die Nullposition angibt.An adjusting ring 16 is rotatably mounted on the housing 10. The rotational position of the adjusting ring 16 in relation to the housing 10 can be fixed with a screw 17. The adjusting ring 16 has a truncated cone surface 18 that tapers towards the input side and on which a marking 19 is attached that indicates the zero position.

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Angrenzend an den Stellring 16 ist zur Eingangsseite hin ein Schleppring 20 ebenfalls auf dem Gehäuse 10 drehbar gelagert. Der Schleppring 20 weist angrenzend an den Stellring 16 ebenfalls eine sich zur Eingangsseite verjüngende _ kegelstumpfförmige Schrägf-lache 21 auf, an der eine umlaufende Winkelskala 22 angebracht ist. Die Markierung 19 dient dazu, den Nullpunkt der Winkelskala 22 festzuhalten und später den nachträglich erzeugten Drehwinkel an der Skala anzuzeigen.Adjacent to the adjusting ring 16, a drag ring 20 is also rotatably mounted on the housing 10 towards the input side. Adjacent to the adjusting ring 16, the drag ring 20 also has a truncated cone-shaped inclined surface 21 tapering towards the input side, to which a circumferential angle scale 22 is attached. The marking 19 serves to hold the zero point of the angle scale 22 and later to display the subsequently generated angle of rotation on the scale.

Der Schleppring 20 umgibt ein Mitnahmeelement 23, das zur Eingangsseite hin aus dem Schleppring 20 vorsteht und drehfest mit der Ausgangswelle 13 verbunden ist. Das Mitnahmeelement 23 bildet den das Gehäuse 10 abschließenden Deckel, durch den die Ausgangswelle 12 hindurchragt. An dem Mitnahmeelement 23 ist ein radial abstehender Zapfen 24 angebracht, der in ein sich in ümfangsrichtung erstreckendes Langloch 25 des Schlepprings 20 eingreift. Das Langloch 25 ermöglicht ein Drehwinkelspiel von ± 7° zwischen dem Mitnahmeteil 23 und dem Schleppring 20.The drag ring 20 surrounds a driving element 23, which protrudes from the drag ring 20 towards the input side and is connected to the output shaft 13 in a rotationally fixed manner. The driving element 23 forms the cover that closes the housing 10 and through which the output shaft 12 extends. A radially protruding pin 24 is attached to the driving element 23, which engages in a slot 25 of the drag ring 20 that extends in the circumferential direction. The slot 25 enables a rotational angle play of ± 7° between the driving part 23 and the drag ring 20.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist die Ausgangswelle 13 mit dem Planetenradkäfig 26 des Planetengetriebes 11 fest verbunden und das Mitnahmeteil 23 ist mit dem PIanetenradkäfig 26 ebenfalls fest verbunden, so daS es sich zusammen mit der Ausgangswelle 13 dreht. In dem Planetenradkäfig 26 sind die Planetenräder 27 gelagert, die mit einem Sonnenrad 28 kämmen, welches Bestandteil der Eingangswelle 12 ist. Ferner kämmen die Planetenräder 27 mit einer Innenverzahnung 29, die an der Innenwand des Gehäuses 10 vorgesehen ist.As can be seen from Fig. 2, the output shaft 13 is firmly connected to the planetary gear cage 26 of the planetary gear 11 and the driving part 23 is also firmly connected to the planetary gear cage 26 so that it rotates together with the output shaft 13. The planetary gears 27 are mounted in the planetary gear cage 26 and mesh with a sun gear 28 which is part of the input shaft 12. Furthermore, the planetary gears 27 mesh with an internal toothing 29 which is provided on the inner wall of the housing 10.

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An der Ausgangswelle 13 ist in einer umlaufenden Nut eine Drehmomentenmeßvorrichtung 3 0 in Form von Dehnmeßstreifen angebracht, die das Torsionsmoment der Ausgangswelle messen. Die zu der Drehmomentenmeßvorrichtung 3 0 führenden Kabel sind durch eine Sackbohrung 31 der Ausgangswelle 13 und eine Durchgangsbohrung 32 der Eingangswelle 12 herausgeführt und mit einem externen Meßgerät verbunden.A torque measuring device 30 in the form of strain gauges is mounted in a circumferential groove on the output shaft 13, which measures the torsional moment of the output shaft. The cables leading to the torque measuring device 30 are led out through a blind hole 31 in the output shaft 13 and a through hole 32 in the input shaft 12 and are connected to an external measuring device.

Bei Benutzung des Schraubgerätes wird der Vierkant der Ausgangswelle 13 in eine Nuß eingesteckt, die auf den Schraubenkopf aufgesteckt wird. Die Eingangswelle 12 wird mit einem angesetzten Griffteil gedreht, bis die Drehmomentenanzeige anzeigt, daß ein bestimmtes Drehmoment erreicht wurde. Dieser Vorgang wird als Vor-Anziehen bezeichnet. Am Ende des Vor-Anziehens befindet sich der Zapfen 24 gemäß Fig. 1 an dem einen Ende des Langlochs 25, weil bei der Drehbewegung das Mitnahmeteil 23 den Schleppring 20 mitgenommen hat. Wird nun bei Beendigung des Vor-Anziehens die Drehkraft aufgehoben, dann dreht sich infolge der Torsionselastizität der Schraube und anderer Einflüsse die Ausgangswelle mit den Mitnahmeelement 23 und dem Zapfen 24 ein kurzes Stück'zurück, so daß der Zapfen 24 dann im Mittelbereich des Langlochs 25 steht. Der Stellring 16 wird mit der Markierung 19 auf die Nullposition der Skala 22 eingestellt und mit der Schraube 17 ■ fixiert. Dann erfolgt das Haupt-Anziehen, bei dem durch Drehen der Schraube um einen definierten Winkelbereich eine gewünschte Dehnung des Schraubenschaftes erreicht werden soll. Dabei wird die Eingangswelle 12 weitergedreht, bis der gewünschte Drehwinkelwert auf der Skala 22 an die Markierung 19 gelangt ist. Somit wird sichergestellt, daß der Dreh-When using the screwing device, the square of the output shaft 13 is inserted into a nut that is placed on the screw head. The input shaft 12 is rotated with a handle attached until the torque indicator shows that a certain torque has been reached. This process is called pre-tightening. At the end of the pre-tightening, the pin 24 is located at one end of the slot 25 as shown in Fig. 1, because the driving part 23 has taken the drag ring 20 with it during the rotational movement. If the rotational force is now removed at the end of the pre-tightening, the output shaft with the driving element 23 and the pin 24 rotates back a short distance due to the torsional elasticity of the screw and other influences, so that the pin 24 is then in the middle area of the slot 25. The adjusting ring 16 is set to the zero position of the scale 22 using the marking 19 and fixed with the screw 17 ■. Then the main tightening takes place, in which the desired extension of the screw shaft is to be achieved by turning the screw by a defined angle range. The input shaft 12 is rotated further until the desired angle value on the scale 22 reaches the marking 19. This ensures that the rotation

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winkelbereich vom Erreichen des tatsächlich aufgebrachten Drehmomentes aus eingestellt wird, und nicht von einer Stellung, die sich anschließend durch Zurückweichen ergeben hat.angle range is set from the point at which the torque actually applied is reached, and not from a position that is subsequently achieved by retreating.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Mitnahmeelement 23 mit der Ausgangswelle 13 fest verbunden. Es ist aber auch möglich, daß das Mitnahmeelement auf andere Weise mit der Ausgangswelle gekoppelt ist, z.B. über eine Getriebeübersetzung. Dabei kann das Mitnahmeelement auch eine andere Drehzahl haben als die Ausgangswelle, was dann eine andere Aufteilung der Winkelgrade an der Winkelskala 22 erforderlich macht.In the described embodiment, the driving element 23 is firmly connected to the output shaft 13. It is also possible, however, for the driving element to be coupled to the output shaft in a different way, e.g. via a gear ratio. The driving element can also have a different speed than the output shaft, which then requires a different division of the angle degrees on the angle scale 22.

Eine einfachere Ausführungsform des Schraubgerätes nach Anspruch 1 ist in Fig. 3 dargestellt. Hierbei ist ebenfalls auf dem Gehäuse 10 ein Stellring 16 gelagert. Dieser Stellring 16 trägt eine Winkelskala 22. Das Mitnahmeteil 23 ist mit einer Markierung 19 versehen, die mit der Skala 22 zusammenwirkt. Der Anzeigeteil besteht hierbei ausschließlich aus dem Mitnahmeelement 23, das sich zusammen mit der Ausgangswelle 13 dreht:. Der Stellring 16 kann mit dem Nullpunkt seiner Skala~"22 auf die Markierung 19 eingestellt werden, um danach einen gewünschten Drehwinkelbereich der Ausgangswelle zu realisieren. Dieser Drehwinkelbereich wird dadurch angezeigt, daß die Markierung 19 an der vom Gehäuse festgehaltenen Skala 22 den betreffenden Winkelwert anzeigt.A simpler embodiment of the screwing device according to claim 1 is shown in Fig. 3. Here, an adjusting ring 16 is also mounted on the housing 10. This adjusting ring 16 carries an angle scale 22. The driving part 23 is provided with a marking 19 which interacts with the scale 22. The display part consists exclusively of the driving element 23, which rotates together with the output shaft 13. The adjusting ring 16 can be set with the zero point of its scale 22 to the marking 19 in order to then realize a desired angle of rotation range of the output shaft. This angle of rotation range is indicated by the marking 19 on the scale 22 held by the housing showing the relevant angle value.

Das Schraubgerät ist kleinformatig, von geringem Gewicht und von großer Genauigkeit, wobei die Ablesung sowohl von der Stirnseite (Eingangsseite) her als auch seitlich erfolgen kann.The screwing device is small in size, lightweight and highly accurate, and readings can be taken from both the front (input side) and the side.

Claims

8 - CLAIMS

1. Screwing device with a housing (10) containing a gear, an input shaft (12) arranged on the input side of the housing (10) and an output shaft (13) arranged coaxially to the input shaft at the opposite end of the housing (10),

characterized,

that the output shaft (13) is connected to an indicator part (23, 20) arranged on the input side of the housing (10), the rotational position of which indicates the rotational position of the output shaft (13), and that a rotatable adjusting ring (16) is mounted on the housing (10), which together with the indicator part (23, 20) forms a screw angle indicator device.

2. Screwing device with a housing (10) containing a gear, an input side of the housing

(10) arranged input shaft (12) and" an output shaft (13) arranged coaxially to the input shaft at the opposite end of the housing (10),

characterized,

that a driving element (23) rotating with the output shaft (13) engages with a drag ring (20) rotating around the housing (10) with mutual rotational play, and that on the housing (10)

an adjusting ring (16) is mounted, which forms a screw angle display device with the drag ring (20), whereby the adjusting ring (16) or the drag ring (20) has an angle scale (21) and the other part has an associated marking (19).

3. Screwing device according to claim 1 or 2, characterized in that for the rotational play the driving part (23) has a radially projecting pin (24) which projects into an elongated hole (25) of the drag ring (20).

4. Screwing device according to one of claims 1-3, characterized in that the output shaft (13) is provided with a torque measuring device (30).

5. Screwing device according to one of claims 1-4, characterized in that the gear is a planetary gear (11), and that the display part (23, 20) or its driving element (23) is attached to the planetary gear cage (26). ' "

6. Screwing device according to one of claims 1-5, characterized in that the display part (23, 20) or its driving element (23) is a rotatable cover closing the input side of the housing (10).