DE3437083C2

DE3437083C2 - Werkzeug, insbesondere Schraubenwerkzeug mit begrenzt übertragbarem Drehmoment

Info

Publication number: DE3437083C2
Application number: DE3437083A
Authority: DE
Inventors: Horst-Günter 1000 Berlin Rißmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-10-05
Filing date: 1984-10-05
Publication date: 1986-08-14
Also published as: DE3437083A1; US4572041A

Abstract

Bei einem Schraubwerkzeug mit einem Eingangsglied und einem Ausgangsglied, die über eine das übertragbare Drehmoment begrenzende Einrichtung miteinander gekuppelt sind, besteht diese Einrichtung aus im, das Eingangsglied umgebenden Ausgangsglied abgestützten Federstäben, die längs eines zum Eingangsglied konzentrischen Teilkreises angeordnet sind und im spannungsfreien Zustand im Bereich von axialen Rasten liegen, die am Mantel eines Bundes des Eingangsglieds liegen. Bei Einbringen eines Eingangsdrehmoments werden die Federstäbe durch die Flanken der Rasten ausgebogen und gelangen aus deren Bereich bei Erreichen des vorgegebenen Drehmoments. Der Aufbau ist einfach und raumsparend und die Einjustierung des vorgegebenen Drehmoments leichter und genauer.

Description

a) am Eingangsglied (1) ist ein Bund (4) gebildet, der die über den Umfang verteilten axial gerichteten Rasten (5) aufweist;

b) in dem Ausgangsglied (2) sind auf einem zum Eingangiglied (1) koaxialen Teilkreis (8) Federstäbe (10) angeordnet und mindestens deren eines Ende ist in Bohrungen (9) des Ausgangsgliedes (2) abgestützt;

c) der Teilkreis (8) ist so gewählt, daß die Federstäbe (10) in spannungsfreiem Zustand im Bereich einer zugeordneten Raste (5) liegen;

d) die Rasten (5) sind so profiliert, daß sie bei Drehen des Eingangsgliedes (1) die Federstäbe radial nach außen ausbiegen;

e) die Federstäbe sind so ausgelegt, daß sie bei Erreichen des vorgegebenen Drehmoments aus dem Bereich der Rasten (5) treten.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel des Bundes (4), einschließlich der Rasten (5), in axialer Richtung der Biegekurve der Federstäbe (10) entsprechend geformt sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei an beiden Enden abgestützten Federstäben (10) der Bund (4) im Bereich der axialen Mitte der Federstäbe Iiegi.

4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Federstäbe (12,13) in mindestens einem weiteren Teilkreis (14) angeordnet sind, und die längs diesen abgestützten Federstäbe radial außerhalb des Bereichs der Rasten (5) im Raum zwischen den ersten Federstaben (10) liegen, und benachbarte Federstäbe unterschiedlicher Teilkreise sich berühren.

5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf den weiteren Teilkreis (14) zwischen den Federstäben (10) des ersten Teilkreises (8) mehrere sich berührende Federstäbe (12, 13) angeordnet sind.

6. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Federstäben (10) in der einen Drehrichtung zusammenarbeitenden Flanken jeder Raste (5) ein anderes Profil als die in der entgegengesetzten Drehrichtung wirksamen Flanken aufweisen.

7. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe (10) an im Ausgangsglied (2) axial verstell- und feststellbaren Auflagen (7) frei abgestützt sind.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 4—7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe (10) in mehr als zwei konzentrischen Kränzen angeordnet sind.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 4—7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Federstä-

ben (10) eines radial inneren Kranzes nur ein Federstab des benachbarten radial äußeren Kranzes in Berührung stehend angeordnet ist.

10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe (10) einseitig am Ausgangsglied (2) befestigt sind und freitragend bis in den Bereich des Bundes (4) des Eingangsgliedes (1) ragen.

11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 — 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei beidseitigen, abgestützten Federstäben (10) die Auflager (7) axial verstellbar im Ausgangsglied (2) geführt sind.

Die Erfindung/betrifft ein Werkzeug, insbesondere ein Schraubwerkzeug, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 23 35 184 ist ein maschinell angetriebenes Werkzeug bekannt. Es ist eine Antriebsmaschine und ein auswechselbarer Werkzeugvorsatz mit einer lösbaren Kupplung zwischen der Antriebsmaschine und dem Werkzeug vorgesehen.

Die Kupplung weist einen elastischen Ring auf, der nadel- oder stabförmige Körper umfaßt, welche mit einem Teil ihrer Länge in axial gerichtete Nuten eines zylindrischen Kupplungskörpers geführt sind und in der Betriebsstellung mit ihrem freien Ende in einen mit Fang- und Führungsnuten versehenen Rastring greifen, der das Eingangsglied bildet. Dabei ist der zylindrische Kupplungskörper starr mit einem magnetischen Halteorgan verbunden. Sobald die Antriebsmaschine in Betrieb gesetzt wird und das magnetische Halteorgan betätigt wird, werden die nadel- oder stabförmigen Körper in die Rastnuten des Rastringes gedrückt. Bei Überschreiten eines Grenzdrehmomentes können diese nadelförmigen Körper aus den Rastnuten herausgedrückt werden. Der Aufbau einer derartigen Kupplung mit Drehmomentbegrenzung ist kompliziert, und insbesondere ist der elastische Ring anfällig gegen Ermüdungserscheinungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Werkzeug der eingangs beschriebenen Art so zu gestalten, daß bei gedrängtem Aufbau und kostengünstiger Herstellung die Einjustierung des vorgegebenen Drehmomentes erleichtert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkmale gelöst.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein besonderer Vorteil ergibt sich aus der Verwendung von Federstäben. Das Ausgangsmaterial weist sehr konstante und leicht ermittelbare Biegungsparameter auf, die das Ermitteln der notwendigen Abstützlänge erleichtern, die bei einem vorgegebenen Durchmesser der Federstäbe die notwendige Ausbiegung der Federstäbe bedingt.

Bei einseitigen eingespannten, freitragenden Federstäben kann eine geringe axiale Länge des Schraubwerkzeugs erreicht werden, wenn für die aufzubringende Kraft keine übermäßige Größe erforderlich ist. Das Einjustieren kann zusätzlich dadurch erleichtert werden, wenn die Abstützlänge der Federstäbe nach dem Einbau willkürlich einstellbar ist. Bei Verwenden von auf mehreren Teilkreisen angeordneten Federstäben, wird deren maximale Einzelbelastung verringert. Auch

kann hierdurch die Abstützlänge der Federstäbe und damit die Gesamtlänge des Schraubwerkzeugs verringert werden.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen axialen Mittelschnitt durch ein Schraubwerkzeug,

F i g. 2 eine Stirnansicht mit einem nach der Linie IJ-II in F i g. 1 geschnittenen Bereich,

Fig.3 einen schematischen Teilschnitt in größerem Maßstabe durch eine abgewandelte Bauform.

Das Schraubwerkzeug nach F i g. 1 und 2 hat ein zylindrisches Eingangsglied 1, das von einem Ausgangsglied 2 umgeben ist. Das Eingangsglied 1 hat außerhalb des Ausgangsglieds 2 einen Sechskantkopf 3 zum Ansetzen eines Schlüssels, und ist am anderen Ende drehbar im Ausgangsglied 2 abgestützt.

D?,s Eingangsglied t weist in seiner axialen Mitte einen Bund 4 auf, in dessen Mantelfläche Rasten 5 gleichmäßig über den Umfang verteilt gebildet sind.

Das rohrförmige Ausgangsglied 2 enthält einen Kopf 6 mit einem hohlen Sechskant zur Aufnahme des Sechskantes eines anzuziehenden Bauteiles. An beiden Enden des Ausgangsglieds 2 sind mit diesem Auflager 7 fest verbunden, die auf einem Teilkreis 8 liegende Bohrungen 9 aufweisen, die der Aufnahme von Federstäben 10 dienen, welche unter Linienberührung frei in den Bohrungen der Auflager abgestützt sind. Der Teilkreis 8 ist so gewählt, daß jeder Federstab 10 im spannungsfreien Zustand zwischen den Flanken einer Raste 5 liegt. Um geringe Reibungskräfte zwischen dem Eingangsglied ί und den Federstäben 10 zu erreichen, sind der Mantel des Bundes 4 und die Rasten 5 in axialer Richtung entsprechend der Biegekurve der Federstäbe 10 geformt.

Zum Einbau des Eingangsglieds 1 in das Ausgangsglied 2, ist dieses aus zwei Teilen gebildet, die in ihrer Trennfläche 11 miteinander verbunden werden. Durch Wahl der Mantellängen der Teile, kann die Einstellung der Abstützlänge der Federstäbe 10 in einfacher Weise durchgeführt werden.

Beim Drehen des Eingangsglieds 1 relativ zum Ausgangsglied 2 verbiegen die einen Flanken der Rasten 5 die Federstäbe 10 nach außen und bei Erreichen des vorgegebenen Drehmoments gelangen die Federstäbe aus dem Bereich der Rasten 5, wodurch die bisher bestehende Kupplung zwischen Eingangsglied 1 und Ausgangsglied 2 aufgehoben ist.

Die beiden Flanken jeder Raste 5 können unterschiedliches Profil erhalten.

Die Federstäbe 10 werden von handelsüblichem Stangenmaterial abgelängt, die zu wählende Abstützlänge ist aus den an sich sehr konstanten Biegungsparameters des Stangenmaterials und dem Durchmesser der Federstäbe 10 zu ermitteln, damit die erforderliche Ausbiegung der Federstäbe 10 bei Erreichen des vorgegebenen Drehmoments eintritt. Das Einjustieren wird hierdurch leicht und vor allem genauer erreicht.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Bauform möglich.

Wie F i g. 3 zeigt, sind außer dem einen Kranz von Federstäben längs des Teilkreises 8 längs eines weiteren Teilkreises 14 ein Kranz von Federstäben 12 und 13 im Ausgangsglied 2 abgestützt, die außerhalb des Bereichs der Rasten 5 liegen, jedoch zwischen den Federstäben 10 angeordnet mit deren in Berührung stehen. Beim Einbringen eines Eingangsdrehmoments verbiegen sich alle Federstäbe und gelangen b.ei Erreichen des vorgeeebenen Drehmoments im Bereich des Bundes 4 in die strichpunktiert gezeichnete Lage.

Es wird hierdurch die maximale Einzelbelastung der Federstäbe wesentlich verringert. Auch kann eine kleinere Abstützlänge der Federstäbe gewählt werden, wodurch die Baulänge des Schraubenwerkzeugs verringert wird.

In abgewandelter, nicht dargestellter Weise, können mehr als zwei konzentrische Kränze von Federstäben vorgesehen werden, wie auch zwischen den Federstäben eines radial inneren Kranzes nur ein Federstab des benachbarten radial äußeren Kranzes in Berührung stehend angeordnet sein kann.

Weitere, nicht dargestellte Abwandlungen der gezeichneten Bauformen sind möglich.

So können die Federstäbe 10 einseitig am Ausgangsglied 2 befestigt sein und freitragend bis in den Bereich des Bundes 4 des Eingangsgliedes 1 ragen. Es ergibt sich dann eine erhebliche Kürzung der Baulänge des Schraubwerkzeugs, wobei allerdings nur eine geringere Kraft zum Ausbiegen der Federstäbe 10 zur Verfugung steht. Diese Form ist daher bei kleineren vorgegebenen Drehmomenten vorteilhaft.

Eine weitere Abwandlung besteht darin, daß bei beidseitig abgestützten Federstäben 10 die Auflager 7 axial verstellbar im Ausgangsglied 4 geführt sind und willkürlich festgelegt werden können, um die Abstützlänge der frei abgestützten Federstäbe 10 zu ändern, wodurch einezusätzliche Einjustierung möglich ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche-

1. Werkzeug mit einem sich in ein Ausgangsglied hineinerstreckenden Eingangsglied, welches am Umfang axial gerichtete Rasten aufweist, in die stabförmige, mit dem Ausgangsglied verbundene Körper, unter Einwirkung elastischer Kräfte, zur Begrenzung des übertragenen Drehmomentes zwischen Eingangs- und Ausgangsglied ein- bzw. ausrastbar sind, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: