EP1080848A2 - Zwischenglied für eine Handschrauberwelle - Google Patents

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EP1080848A2
EP1080848A2 EP00118451A EP00118451A EP1080848A2 EP 1080848 A2 EP1080848 A2 EP 1080848A2 EP 00118451 A EP00118451 A EP 00118451A EP 00118451 A EP00118451 A EP 00118451A EP 1080848 A2 EP1080848 A2 EP 1080848A2
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EP
European Patent Office
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axially
torque
clutch
housing
coupling
Prior art date
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Withdrawn
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EP00118451A
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English (en)
French (fr)
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EP1080848A3 (de
Inventor
Jochen Wüst
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Original Assignee
Individual
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Publication of EP1080848A2 publication Critical patent/EP1080848A2/de
Publication of EP1080848A3 publication Critical patent/EP1080848A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING, OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/141—Mechanical overload release couplings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING, OR HOLDING
    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING, OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/142—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1422—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters
    • B25B23/1427—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters by mechanical means

Definitions

  • the invention is based on a handheld screwdriver with an attachable Wave according to the preamble of claim 1 or of claim 10, as for example from DE-GM 18 71st 193 are known.
  • the aforementioned DE-GM 18 71 193 shows a motor driven handheld screwdriver, the output shaft of which is accessible Provide a standardized polygonal driving pin at the end is; for the rest is the output on the output shaft Torque adjustable.
  • a first Intermediate link in the form of an extension piece torsion-proof attached, which on the output shaft of the hand screwdriver opposite end with a polygonal opening and at the end facing the screwed material with one Polygonal plug is provided.
  • the shaft part of the pontic is a prismatic square pin of standardized Cross-section formed, the smooth in the end, polygonal spigot with the same cross section.
  • the end of the intermediate link carries a socket with which a twist-proof connection of the hand screwdriver to the twisting screw can be produced.
  • the pontic is used for the manual introduction of a precisely defined Torque from a torque wrench. To this purpose is axially on the square shaft of the intermediate link put on a riddle that has a radially protruding also standardized plug with a different cross-sectional shape carries, the latter in turn the mentioned Torque wrench is attached radially rigid.
  • a disadvantage of the combined known from DE-GM 18 71 193 Hand screwdriver is that with it a faulty screwing point not quickly by simply switching the direction of rotation of the drive can be screwed on again. It would the worker in the event of a defect on the just assembled Screwing involuntarily on screwing back, i.e. on Switch counterclockwise, but this would be in the pontic Lock integrated freewheel. In addition, at Carelessness of the torque wrench can be thrown around and injure the worker.
  • DE 35 10 605 A1 shows a motor-driven hand screwdriver for screwing in screws where the power flow from drive to output shaft after screwing in is automatically separated by a clutch. Indeed the power flow interruption does not depend on the torque, but depending on the state of touch Depth stop with the workpiece surface into which the screwed goods are to be screwed in.
  • the output shaft is axially movable in the screw gear and an axially lockable claw coupling with the Drive can be connected.
  • the claw coupling is operated by an axial pressure spring opened in unloaded state (initial or idle state) and by the axial reaction pressure of the screwed in Screw on the output shaft closed (working state).
  • the output shaft is of a sleeve-shaped, in its axial position adjustable, but otherwise rigid with the screw housing connected depth stop surrounded. If when screwing in a screw in a workpiece the depth stop applied to the workpiece surface, there is an axial Relief of the dog clutch because the reaction pressure from the moment the installation of the depth stop on from this becomes. If the screw is screwed further into the workpiece there is an axial relative displacement of the output shaft to the gear housing and thus to a beginning disengagement the claw coupling. Because of the continued screwing and the continuing relative movement has reached the state in which the disengagement stroke of the dog clutch was exceeded and this is fully open, so that the output shaft despite Continuing drive stops.
  • the special feature of the hand screwdriver known from DE 35 10 605 A1 is that the claw coupling is an intermediate washer and actually consists of two separate, axially connected series couplings is formed, the Claws are designed differently. Because of the different designed claws of the two partial clutches snaps always and only one partial clutch off, while the other Partial clutch never completely disengages. The desired one The effect is to avoid noise and wear if the drive continues to turn despite the clutch being open. Of the function is only in the known handheld screwdriver a disconnect clutch is available.
  • the object of the invention is an alternative embodiment of the generic hand-held screwdriver, with which a screw connection is not only quickly unscrewed and without Tool change to a tightly tolerated target torque can be tightened, but with the in the event of a fault Screwing and trying this with the handheld screwdriver want to loosen or dismantle again, a hazard avoided for the worker by the hand screwdriver becomes.
  • This task is based on the generic Hand screwdriver according to the invention in two ways, namely on the one hand by the characterizing features of claim 1 and on the other hand by the characterizing features of claim 10 solved.
  • the intermediate link inserted in the output of the hand screwdriver is significantly expanded in its function according to the invention.
  • the pontic after the first solution is one out of two in opposite directions switching single clutches formed interchangeable clutch provided, which can be switched over at a standstill. With her not only the power flow from the screwdriver to the torque wrench switched in the screw-in direction in a sensible manner be, but this is also easily in the opposite direction of rotation possible, so that in the same Can be worked safely even when turning to the left.
  • the power flow Solution becomes a different principle with the second solution embossed, namely an overtaking or freewheel principle both for the application of force by the torque wrench, as well as for the motor wrench.
  • screw connection would either be a Tool change required or it should - which is more appropriate Refinements of this solution of the invention are provided can be - either the freewheels in their blocking direction together switchable trained or by a reasonable switchable bypass and changeover clutch can be bypassed in the power flow his. After switching or bypassing the freewheels can the screwdriver according to the invention is also safe according to claim 10 be used to unscrew a screw.
  • FIG. 1 shows a combination tool according to the invention, which in essential from a motor-driven hand screwdriver 1, from one integrated in the torque-transmitting parts Intermediate member 5 and on an outside of it on pluggable Torque wrench 9 exists.
  • the handheld screwdriver is re of the torque that can be output on its output shaft 2 at least roughly presettable, with the presetting for safety-relevant and / or screwed connections requiring documentation not due to the spread of the moment can be adhered to precisely enough.
  • the output shaft 2 has in the illustrated embodiment on their accessible End a standardized polygonal driving pin 3 on the torque transmitting parts, e.g. an extension 4 or a screw nut adapted to the head of the screw 6 or the already mentioned intermediate member 5 is non-rotatable can be plugged on. These parts are for one with Pin 3 matching, standardized polygonal driving opening 13 Mistake. In principle, other torsion-resistant ones can also be used here Plug connections are used for torque transmission.
  • the intermediate links 5, 5 ', 5' ' are on the outside with a GeMuse 7, 7 ', 7' ', on the outside of which a standardized Radially protrudes plug pin 8 on which the torque wrench 9 can be attached rigidly. Furthermore, the intermediate links one facing the output shaft 2 of the hand screwdriver 1 lying drive member 10, 10 ', 10' ', which is rotatably mounted in the housing 7, 7 ', 7' 'and which with a polygonal opening 13 is provided.
  • the axially movable drive member 10, 10 '( Figures 2 and 3) in Housing 7, 7 ' is a radial bearing 11, 11' and an axial bearing 12, 12 'provided.
  • an output member 14, 14 ', 14' ' which is also rotatably mounted in the housing 7, 7 ', 7' 'and which is also provided with a standardized polygonal pin 16 is.
  • the output member 14, 14 'of the intermediate member 5, 5' 2 or 3 is - in contrast to its drive member - Axially immobile in the pontic.
  • the output member 14, 14 ' in the housing 7, 7 ' by both radial and axial components receiving ball bearing 15 stored. It is different with Embodiment of the intermediate member 5 '' according to Figure 4.
  • the output member 14 ′′ is axially movable in the housing 7 ′′ the plain bearing 41 is mounted, which axial movements of the output member 14 '' relative to the housing 7 ''.
  • the intermediate member 5 5 ', 5' 'is also a first detachable Coupling 17, 17 ', 17' 'provided with the drive member 10, 10 ', 10' 'with the output member 14, 14', 14 '' of the intermediate member can be coupled rigidly.
  • the clutch is designed as a positive coupling, i.e. both coupling parts are provided with interlocking elements that prevent rotation Adherence of the coupling parts due to the shape of the individual, interlocking interlocking elements even with relative cause less mutual pressure on the coupling parts.
  • the first clutch 17, 17 ', 17' ' is connected within the Intermediate link fixed coupling part 19, 19 ', 19' 'and an axially movable coupling part 20, 20 ', 20' '.
  • the clutch becomes by an axial movement of this coupling part 17, 17 ', 17' 'closed or opened. Because one Switching movement only at standstill or quasi-standstill takes place, the clutch can be easily used as a positive coupling be designed. Even if it happens by chance when it snaps into place should result in a tooth-on-tooth position, so that for a tooth-to-gap position required by a initially very slow relative rotation of the coupling parts brought about.
  • the coupling parts 19, 19 ', 19' 'and 20, 20', 20 '' are then due to the permanent force of the actuating spring 31, 31 ', 42 quickly moved into each other.
  • 5 ', 5' ' is a second detachable Coupling 18, 18 ', 18' 'provided with which the housing 7, 7', 7 '' of the intermediate member in a rotationally rigid manner to the output member 14, 14 ', 14 '' can be coupled.
  • This coupling 18, 18 ', 18' ' is designed as a positive coupling and this coupling has a fixed coupling part 21 21 ', 21' 'and axially movable coupling part 22, 22 ', 22' '.
  • first clutch 17, 17 ', 17' 'on the one hand axially opposite for the closing and opening position of the second Coupling 18, 18 ', 18' 'on the other hand.
  • the first clutch 17, 17 ', 17' ' is activated by actuating the axially movable coupling part 20, 20 ', 20' 'closed in direction 23.
  • the direction of operation 24, with which the second clutch 18, 18 ', 18' ' can be brought into the closed state is straight oppositely directed.
  • the moveable Coupling parts 20, 20 '; 22, 22 'of both couplings of the intermediate link 5, 5 'according to Figure 2 or 3 mechanically by a centrally located pressure pin 25 ( Figure 2) or by a peripheral pressure sleeve 25 '(FIG. 3) coupled to one another in such a way that the two clutches 17 and 18 or 17 'and 18' act together as a changeover or changeover clutch.
  • the two axially movable coupling parts 20 "and 22" structurally united to a uniform coupling flange 43, the radial protrudes from the axially movable output member 14 '' and the the opposite flat sides, the positive locking elements of the movable coupling parts carries.
  • the second clutch 18, 18 ', 18' ' is opened first.
  • the working method of the combination tool runs with the described Design of the intermediate member 5, 5 ', 5' 'contained therein as follows:
  • the worker guides the combination tool in the Basic arrangement according to Figure 1 with the handheld screwdriver 1 in the left and the torque wrench 9 in the right hand and place the screw nut on the front of the screwed item 6 of the workpiece.
  • Figure 1 illustrated combination tool if necessary also in mirror image Arrange the arrangement of the components, such as it would be useful for lefties.
  • intermediate links For the sake of completeness, an alternative embodiment of the intermediate links should be mentioned here, in which the direction of actuation and the order of actuation of the two clutches is exactly the reverse as previously described, which can be achieved without difficulty by a modified construction of the intermediate links and a different arrangement of the actuating springs in the intermediate link .
  • the actuation springs should be arranged between the axially movable and the fixed parts of the couplings that in the axially unloaded state of the intermediate member, the first clutch is in the closed state and the second clutch is in the open state.
  • the actuation of the second clutch 18 of the exemplary embodiment 2 is somewhat more complicated than the actuation the first clutch 17 there, which is because the axially movable part 22 of the second clutch - from the drive member 10 seen from - is somewhat unfavorably accessible.
  • the outside on a guide tube 26 of the output member is.
  • the guide tube are axially extending Elongated holes 27 incorporated.
  • One Design can be a mechanical actuation force in Opening sense - against the force of the actuating spring 32 - on the part of the drive member 10 via the axially into the guide tube 26 protruding pressure pin 25 are exercised, the its pressure over the center piece 34 and the driving pin passes on the sleeve 22a.
  • torque can only be exerted with a lever if at the same time in two spaced locations two opposing forces act, namely an action force and a counter force. If the lever more or less freely movable, as with the torque wrench the case is, when it is operated in the The counterforce can be applied near the turning center.
  • the counterforce can be applied near the turning center.
  • the chain of the torque transmitting parts from the output shaft 2 of the hand screwdriver to the screwed goods relatively short.
  • the target tightening torques that occur not extremely high. Under these conditions can the torque wrench 9 when tightening the screw held against the target tightening torque with the hand screwdriver become.
  • the outside of the housing 7, 7 ', 7' ', 51 is radial protruding, standardized plug pin 8 for attaching the torque wrench 9 axially at the output end of the housing 7, 7 ', 7' ', 51 arranged.
  • the main load is held up to the previously fixed screwing point of the workpiece.
  • the standardized plug 8 compared to the output side End of the housing 7 '' axially towards the To arrange the screw connection offset and if necessary, i.e. if the offset is greater than the axial thickness of the pin 8 is, with the housing via a housing-integrated Connect shell.
  • the handle 29 projects approximately rectilinearly radially from the housing of the pontic, which takes up a relatively large amount of space. In order even in somewhat cramped environments To be able to hold against with a handle 29 'is the handle 29 '( Figure 2) over two cheeks welded to the housing 7 30 aligned approximately parallel to the housing 7.
  • the first coupling 17' is designed as a plug-in coupling with a polygonal plug pin 20 'on the one hand, namely on the drive side and a polygonal plug opening 19' arranged concentrically thereto.
  • This plug-in coupling requires an adjustment path from the first snapping on the coupling parts to complete engagement, which corresponds to the length of the plug-in pin 20 '.
  • the second clutch 18 ' is designed as a sliding sleeve coupling with a sliding sleeve 22b with an axial length L s , which is provided on the outside with a spline profile and on the inside with a spline profile.
  • the sliding sleeve engages in a corresponding spline profile on the inside of the housing 7 'and in a spline profile 39 on the output member 14', but is axially displaceable in these splines.
  • the housing-side spline profile is axially approximately as long (L s ) as the sliding sleeve 22b, whereas the other, namely the output-side spline profile 39 is axially at least as long (L k ) as the displacement distance s of the sliding sleeve 22b plus its axial length L s is measured.
  • the sliding sleeve 22b is the axially displaceable drive member 10 'moved over the pressure sleeve 25', namely when attaching the screwdriver to the screwed goods and when pressing the screwdriver against the drive member Force shifted to the right by the actuating springs 31 'and 32', the total displacement s relative to the pontic is covered.
  • the pontic is now for a drive through from the Drive (10 ') prepared on the output side.
  • the two couplings 17 and 18 or 17' and 18 ' are structurally completely separate from one another. They are in the rest of the on drive side, ie, 'actuated by an axial displacement of the drive member 10 or 10 relative to the intermediate member.
  • the output link is 14 '' axially movable with an appropriately trained Plain bearing 41 mounted in the intermediate link, whereas that Drive member 10 '' by means of the axially immovable ball bearing 35 is axially fixed in the housing 7 ''.
  • the axially movable Parts 20 “and 22" of both clutches 17 “and 18" are connected to the output member 14 ′′ and arranged there united coupling flange 43 united.
  • the positive locking elements of the two movable coupling parts are open axially opposite sides of the coupling flange 43 are arranged.
  • the intermediate element shown in Figure 4 the positive locking elements the coupling parts are designed as claw rings.
  • the one on the drive link 14 '' attached positive locking elements of the fixed Part 19 '' of the first coupling 17 '' and that on the housing 7 '' attached positive locking elements of the fixed part 21 '' the second clutch 18 ′′ are in axial comparison the positive locking elements of the coupling flange 43 with proper mutual axial spacing. And that corresponds the clear distance between the last two, fixed Form-fit elements at least the over-all dimension of the opposite Positive locking elements of the coupling flange 43 plus a certain axial play.
  • the drive (10 ) and the output member 14" are telescopic slidable into each other and so guided each other. Furthermore is the output member in the housing 7 ′′ in the slide bearing 42 axially guided. Between the drive and driven member is one Actuating spring 42 arranged which the positive locking elements of the Coupling flange 43 axially in the fixed part 21 '' second coupling of the housing clamps.
  • the adjustment of the biasing force of the actuation springs can already be done through targeted pre-selection of the actuating springs themselves and / or by selecting appropriate washers the spring plates.
  • this procedure only allows a classification of the preload within a relatively large Stages.
  • the biasing force of the actuating spring 31 ' is in the in FIG. 3rd shown intermediate member 5 'several, preferably three of externally accessible adjusting screws 41 on the drive member 10 ' provided that is arranged evenly distributed in the circumferential direction are.
  • the axial position can be adjusted using the adjusting screws of the pivot bearing 33 'of the spring support relative to the drive member can be set, with which the spring preload being affected.
  • the intermediate link shown in Figure 4 5 "is an adjusting screw centrally on the drive member 10" 45 provided.
  • the adjustment screws are preferred difficult to turn, e.g. through an integrated Plastic ring can be effected so that the set The preload cannot be misaligned.
  • the intermediate link 50 has an annular outside Housing 51 on, of which the outside of the already multiple mentioned, standardized plug 8 protrudes.
  • a transmission member 53 is rotatable in a slide bearing 54 stored.
  • the transmission link is at one end (in FIG. 5 left) at least indirectly - more on this below - with a standardized polygonal drive opening 55 and the other Provide the end with a matching polygonal drive pin 16.
  • Between the annular housing 51 and the transmission member 53 is one in the tightening direction of rotation of the screwed material 6 locking ratchet arranged, in Figure 5 only the associated row of teeth 52 is drawn.
  • annular housing 51 is an elastically biased ratchet tooth pivoted, which locks tangentially into the Tooth gaps in the row of teeth 52.
  • a positive one working ratchet is also a non-positive and noise-free freewheel conceivable.
  • the blocking direction is such that when the housing 51 is stationary, the transmission member 53 in the screwing-in direction of the screwed item twisted, but the opposite direction of rotation blocked is.
  • the screw When working with the intermediate member 50, the screw is screwed in with the hand screwdriver and up to one provisional moment attracted, being the transmission link 53 in the stationary housing 51 in the screwing-in direction of rotation can turn.
  • the worker can immediately afterwards the transmission link by means of the now ratchet in the same direction of rotation as before until the target torque is reached keep turning. It doesn't need to be switched and / or nothing to be changed because of the tendency of relative rotation when turning the transmission member 53 by means of of the housing 51 with respect to the previous relative rotation is just the opposite.
  • a piece of the torque-transmitting members namely, the part that the polygonal driver opening 55 on the screwdriver side, with the actual transmission link 53 rotatably via a bearing 56 connected, whereby - apart from a normal camp game - Axial mobility of the connected parts excluded is. That is, the rear part protruding from the housing 51 of the transmission element 53 surrounded by a further housing 58, which in the screwdriver polygonal drive opening 55 load-bearing part passes.
  • both ratchets 52 and 57 in the Locking direction reversed the worker can safely without further ado a damaged screw with the Unscrew the hand screwdriver.
  • the actuating devices are expedient to switch both ratchets or Freewheels from “right-locking” to "left-locking” and vice versa so positively coupled that both ratchets or freewheels only together and in the same direction with each other can be switched.
  • the combination tool can also be used to remove screws be used, however, is the hazard described above when unscrewing a damaged screw Carelessly banished.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Handschrauber, in dessen Abtrieb erfindungsgemäß ein Zwischenglied eingefügt ist, welches bei serienmäßig manuell zu montierenden Verschraubungen ohne Werkzeugwechsel ein rasches Arbeiten, gleichwohl aber ein Soll-Anzugsmoment zuverlässig einzuhalten erlaubt. Die Schrauben werden mit dem Handschrauber rasch eingedreht und bei geringem Moment fixiert. Mittels eines außenseitig am Zwischenglied angesteckten Drehmomentschlüssels kann unmittelbar anschließend das Soll-Anzugsmoment aufgebracht werden. Damit dies möglich ist, ist in dem Zwischenglied eine aus zwei gegensinnig schaltenden Einzelkupllungen gebildete Wechselkupplung vorgersehen, die im Stillstand umschaltbar ist und mit der der Kraftfluß vom Schrauber auf den Drehmomentenschlüssel umschaltbar ist. Dieses Umschalten kann sinnfälliger Weise durch axiales Entlasten seitens des Handschraubers erfolgen. Die drehmoment-übertragenden Teile des Zwischengliedes können an das Gehäuses auch über eine Ratsche angekoppelt werden.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Handschrauber mit einer aufsteckbaren Welle nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder dem von Anspruch 10, wie sie beispielsweise aus dem DE-GM 18 71 193 bekannt sind.
Bei der Montage technisch anspruchsvoller Güter müssen viele Verschraubungsstellen, insbesondere dann, wenn sie dynamisch belastet und/oder sicherheitsrelevant sind, mit einem definierten Drehmoment angezogen werden. Bei der Einzelmontage oder bei Wartungsarbeiten werden dazu handbetätigte Drehmomentschlüssel eingesetzt, nachdem die Verschraubungsstelle zunächst mit einem geringen und streuenden Drehmoment vormontiert worden ist. Die DE 33 20 347 C1 beschreibt einen solchen zweigeteilen Anzieh-Vorgang einer sicherheitsrelevanten Verschraubung am Beispiel der Befestigung von Fahrzeugrädern im Falle eines Radwechsels durch eine Kundendienstwerkstatt. Die Radschrauben oder Radmuttern werden bei der Radmontage zunächst mit einem motorgetriebenen Handschrauber mit einem niedrigeren Moment als dem Solimoment angezogen und anschließend mit einem gesonderten handgeführten Drehmomentschlüssel auf das vorgeschriebene Anzugsmoment nachgezogen. Die zitierte Druckschrift behandelt die Dokumentation dieses Nachziehvorgangs. Nach ordnungsgemäßem Anzug aller Radschrauben wird ein auf einem Haftetikett ausgedrucktes Verschraubungs-Protokoll ausgeworfen, welches auf den Auftragszettel aufgeklebt werden kann.
In der industriellen Montage von Serienerzeugnissen werden kritische, insbesondere dokumentationspflichtige Verschraubungen mittels maschinengeführten Verschraubungsautomaten angezogen, die erforderlichenfalls auch die Dokumentationsdaten in geeigneter Form ausgeben oder an eine Fertigungsleitstation weiterleiten. Durch derartige Verschraubungsautomaten können - je nach Ausgestaltung - unterschiedliche, auf den jeweiligen Anwendungsfall hin optimierte Verschraubungsstrategien realisiert werden. Die DE 28 07 677 A1 beispielsweise beschreibt einen hydraulisch betriebenen Schrauber, dessen Abtriebswelle von zwei separaten Antriebsquellen aus antreibbar ist, nämlich zum einen von einem Hydraulikmotor mit hoher Abtriebsdrehzahl und niedrigem Drehmoment und zum anderen von einem Hydraulikzylinder, bei dem die lineare Hubbewegung in eine langsamere Drehbewegung mit hohem Drehmoment umgesetzt wird. Ungeachtet der Bauart und Ausgestaltung sind solche Verschraubungsautomaten teuer und wartungsintensiv, wenn sie zuverlässig das vorgegebene Anzugsmoment bzw. die Anzugsstrategie realisieren sollen. Außerdem sind derartige Verschraubungsautomaten schwer und beanspruchen einen nicht unbeträchtlichen Bauraum. In der Regel müssen diese unhandlichen Geräte maschinell geführt oder gehandhabt werden, was deren Einsatz zusätzlich verteuert und zusätzlichen Wartungsaufwand erfordert.
Bekannte Verschraubungsautomaten können aus Platzgründen und/oder aus wirtschaftlichen Gründen nicht in jedem Verschraubungsfall zum Einsatz gelangen. Vielmehr kann es in bestimmten Einzelfällen bei der serienmäßigen Montage von sicherheitsrelevanten Verschraubungsstellen durchaus sinnvoll oder überhaupt erst möglich sein, die Verschraubung unter Verwendung eines motorgetriebenen Handschraubers zunächst manuell vorzumontieren und sie danach mit einem handbetätigten Drehmomentschlüssel auf Soll-Drehmoment nachzuziehen. Dadurch kann auch ohne hohen Investitions- und Wartungsaufwand eine Verschraubungsstelle zuverlässig auf ein vorgeschriebenes Soll-Drehmoment angezogen werden. Nachteilig hieran ist jedoch, daß das Werkzeug gewechselt werden muß, was u.U. lästig und bei der Serienmonatage auch zeitraubend ist.
Das eingangs erwähnte DE-GM 18 71 193 zeigt einen motorisch angetriebenen Handschrauber, dessen Abtriebswelle am zugänglichen Ende mit einem normierten Mehrkant-Mitnahmezapfen versehen ist; im übrigen ist das an der Abtriebswelle abgegebene Drehmoment einstellbar. Auf die Abtriebswelle ist zunächst ein Zwischenglied in Form eines Verlängerungsstückes verdrehfest aufgesteckt, welches an dem der Abtriebswelle des Handschraubers zugekehrt liegenden Ende mit einer Mehrkantstecköffnung und an dem dem Verschraubungsgut zugekehrten Ende mit einem Mehrkantsteckzapfen versehen ist. Der Schaftteil des Zwischengliedes ist als prismatischer Vierkantzapfen von normierten Querschnitt ausgebildet, der glatt in den endseitigen, querschnittsgleichen Mehrkantsteckzapfen übergeht. Am freien Ende des Zwischengliedes trägt dieses eine Stecknuß, mit der eine verdrehfeste Verbindung des Handschraubers mit dem zu verdrehenden Verschraubungsgut herstellbar ist. Das Zwischenglied dient zur manuellen Einleitung eines genau definierten Drehmomentes seitens eines Drehmomentschlüssels. Zu diesem Zweck ist axial auf den Vierkantschaft des Zwischengliedes eine Rätsche aufgesteckt, die einen radial abragenden, ebenfalls normierter Steckzapfen von anderer Querschnittsform trägt, wobei auf letzteren seinerseits der erwähnte Drehmomentschlüssel radial biegesteif aufgesteckt ist.
Bei serienmäßigen Einsatz des aus dem DE-GM 18 71 193 bekannten, mit einem manuell zu betätigenden Drehmomentschlüssel kombinierten, motorisch angetriebenen Handschraubers werden die Schrauben mit dem Handschrauber rasch eingedreht und bei geringem Moment fixiert. Mittels des außenseitig am Zwischenglied angesteckten Drehmomentschlüssels kann unmittelbar anschließend das Soll-Anzugsmoment unter Einhaltung eines engen Streubereiches aufgebracht werden. Beim motorischen Eindrehen des Verschraubungsgutes wird ein ungehindertes Drehen des drehmoment-übertragenden Zwischengliedes aufgrund der aufgesteckten Rätsche ermöglicht. Nach Stillstand des Einschraubvorganges kann dann der Drehmomentschlüssel über die Rätsche auf das Zwischenglied einwirken. Die bekannte Vorrichtung erlaubt sowohl ein rasches Arbeiten bei manuell zu montierenden Verschraubungen, gleichwohl kann aber ein Soll-Anzugsmoment ohne Werkzeugwechsel zuverlässig eingehalten werden.
Nachteilig an dem aus dem DE-GM 18 71 193 bekannten kombinierten Handschrauber ist, daß mit ihm eine fehlerhafte Verschraubungsstelle nicht schnell durch bloße Umschaltung der Antriebsdrehrichtung wieder aufgeschraubt werden kann. Zwar würde der Werker im Falle eines Defektes an der gerade montierten Verschraubung unwillkürlich auf Zurückschrauben, also auf Linksdrehung umschalten, dabei würde jedoch der im Zwischenglied integrierte Freilauf sperren. Darüber hinaus könnte bei Unachtsamkeit der Drehmomentschlüssel herumgeschleudert werden und den Werker verletzen.
Die DE 35 10 605 A1 zeigt einen motorisch angetriebenen Handschrauber zum Eindrehen von Schrauben, bei dem der Kraftfluß vom Antrieb zur Abtriebswelle nach erfolgtem Einschrauben durch eine Schaltkupplung selbsttätig getrennt wird. Allerdings erfolgt hier die Kraftflußunterbrechung nicht drehmomentabhängig, sondern in Abhängigkeit vom Berührungszustand eines Tiefenanschlags mit der Werkstückoberfläche, in die das Verschraubungsgut hineingeschraubt werden soll. Zu diesem Zweck ist die Abtriebswelle axialbeweglich im Schraubergetriebe gelagert und über eine axial einrastbare Klauenkupplung mit dem Antrieb verbindbar. Die Klauenkupplung wird durch eine Axialdruckfeder in entlastetem Zustand geöffnet (Ausgangs- oder Ruhezustand) und durch axialen Reaktionsdruck der einzudrehenden Schraube auf die Abtriebswelle geschlossen (Arbeitszustand). Die Abtriebswelle ist von einem hülsenförmigen, in seiner Axialposition einstellbaren, aber ansonsten starr mit dem Schraubergehäuse verbundenen Tiefenanschlag umgeben. Wenn beim Eindrehen einer Schraube in ein Werkstück sich der Tiefenanschlag an die Werkstückoberfläche anlegt, kommt es zu einer axialen Entlastung der Klauenkupplung, weil der Reaktionsdruck vom Moment der Anlage des Tiefenanschlages an von diesem übernommen wird. Bei weiterem Eindrehen der Schraube in das Werkstücks kommt es zu einer axialen Relativverschiebung der Abtriebswelle zum Getriebegehäuse und somit zu einem beginnenden Ausrasten der Klauenkupplung. Aufgrund des anhaltenden Schraubens und der anhaltenden Relativbewegung ist einmal der Zustand erreicht, in dem der Ausrasthub der Klauenkupplung überschritten und diese ganz geöffnet ist, so daß die Abtriebswelle trotz weiterlaufendem Antrieb stehen bleibt.
Die Besonderheit des aus der DE 35 10 605 A1 bekannten Handschraubers besteht darin, daß die Klauenkupplung eine Zwischenscheibe aufweist und in Wahrheit aus zwei separaten, axial in Serie geschalteten Teilkupplungen gebildet ist, deren Klauen unterschiedlich ausgebildet sind. Aufgrund der unterschiedlich gestalteten Klauen der beiden Teilkupplungen rastet stets und nur die eine Teilkupplung aus, wogegen die andere Teilkupplung nie vollständig ausrastet. Der damit angestrebte Effekt ist die Vermeidung eines Geräusches und Verschleißes beim Weiterdrehen des Antriebes trotz geöffneter Kupplung. Von der Funktion her ist also bei dem bekannten Handschrauber nur eine Trennkupplung vorhanden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Ausgestaltung des gattungsgemäß zugrundegelegten Handschraubers anzugeben, mit dem eine Verschraubung nicht nur rasch aufgedreht und ohne Werkzeugwechsel auf ein eng toleriertes Soll-Drehmoment fest angezogen werden kann, sondern mit dem im Falle einer fehlerhaften Verschraubung und dem Versuch, diese mit dem Handschrauber wieder lösen bzw. demontieren zu wollen, eine Gefährdung für den Werker durch den Handschrauber vermieden wird.
Diese Aufgabe wird bei Zugrundelegung des gattungsgemäßen Handschraubers erfindungsgemäß auf zweierlei Weise, nämlich zum einen durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 und zum anderen durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 10 gelöst.
Das in den Abtrieb des Handschraubers eingefügte Zwischenglied wird erfindungsgemäß in seiner Funktion deutlich erweitert. In dem Zwischenglied nach der ersten Lösung ist eine aus zwei gegensinnig schaltenden Einzelkupplungen gebildete Wechselkupplung vorgesehen, die im Stillstand umschaltbar ist. Mit ihr kann nicht nur der Kraftfluß vom Schrauber auf den Drehmomentschlüssel in Einschraubdrehrichtung in sinnfälliger Weise umgeschaltet werden, sondern dies ist ohne weiteres auch in der entgegengesetzten Drehrichtung möglich, so daß in gleicher Weise gefahrlos auch bei Linksdrehung gearbeitet werden kann. Im Gegensatz zur ersten, im Prinzip den Kraftfluß umschaltenden Lösung wird beim zweiten Lösungsweg ein anderes Prinzip eingeschlagen, nämlich ein Überhol- oder Freilaufprinzip sowohl für die Krafteinleitung seitens des Drehmomentschlüssels, als auch für die seitens des motorischen Schraubers. Zwar ist damit ein motorisches Lösen der Verschraubung nicht durch Drehrichtungsumkehr des Schraubers möglich, jedoch ist eine Gefährdung des Werker durch ein Zurückschlagen des Drehmomentschlüssels wirkungsvoll vermieden. Für ein Lösen einer fehlerhaften Verschraubung wäre bei dieser Alternative entweder ein Werkzeugwechsel erforderlich oder es müßten - was gemäß zweckmäßiger Ausgestaltungen dieser Lösung der Erfindung vorgesehen sein kann - entweder die Freiläufe in ihrer Sperrichtung gemeinsam umschaltbar ausgebildet oder durch eine sinnfällig schaltbare Umgehungs- und Umschaltkupplung im Kraftfluß umgehbar sein. Nach dem Umschaltung oder Umgehen der Freiläufe kann der erfindungsgemäße Schrauber nach Anspruch 10 gefahrlos auch zum Herausdrehen einer Schraube verwendet werden.
Vorsorglich sei auch noch terminologisch auf einige verwendete Begriffe hingewiesen: In den Schutzansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung ist wiederholt von "normierten" Steckverbindungselementen in Zapfenform oder als Öffnung die Rede. "Normiert" ist hier im Sinne von "zueinander passend" und an verschiedenen Bauteilen "maßgleich vorkommend" zu verstehen. Die örtliche oder organisatorische Verbreitung der "Normierung" spielt hierbei keine Rolle. Es kann sich beispielsweise auch um die Standardisierung eines bestimmten Anwenders von Schraubern handeln.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand verschiedener in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele nachfolgend noch erläutert; dabei zeigen:
Fig. 1
eine perspektivische Gesamtdarstellung einer aus Handschrauber, Drehmomentenschlüssel, Zwischenglied und einer Verlängerung bestehenden Handhabungseinheit zum rationellen und definierten Anziehen von Verschraubungsgut,
Fig. 2
einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines das Umschaltprinzip realisierenden Zwischengliedes mit zwei separaten Kupplungen, die vom axial im Zwischenglied beweglichen Antriebsglied aus betätigbar sind,
Fig. 3
einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines das Umschaltprinzip realisierenden Zwischengliedes mit ebenfalls zwei separaten, antriebsseitig betätigbaren Kupplungen,
Fig. 4
einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines das Umschaltprinzip realisierenden Zwischengliedes mit einer einheitlichen Umschaltkupplung, die vom axial im Zwischenglied beweglichen Abtriebsglied aus betätigbar ist und
Fig. 5
einen Längsschnitt durch ein das Freilaufprinzip realisierendes Zwischenglied.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kombi-Werkzeug, welches im wesentliche aus einem motorisch angetriebenen Handschrauber 1, aus einem in die drehmoment-übertragenden Teile integrierten Zwischenglied 5 und aus einem außenseitig daran auf steckbaren Drehmomentschlüssel 9 besteht. Der Handschrauber ist bezüglich des an seiner Abtriebswelle 2 abgebbaren Drehmomentes zumindest grob voreinstellbar, wobei die Voreinstellung für sicherheitsrelevante und/oder dokumentationspflichtige Verschraubungen aufgrund der auftretenden Streubreite des Momentes nicht genau genug eingehalten werden kann. Die Abtriebswelle 2 weist beim dargestellten Ausführungsbeispiel an ihrem zugänglichen Ende einen normierten Mehrkant-Mitnahmezapfen 3 auf, auf den drehmoment-übertragende Teile, wie z.B. eine Verlängerung 4 oder eine an den Kopf der Schraube 6 angepaßte Schraubernuß oder auch das bereits erwähnte Zwischenglied 5 verdrehfest aufgesteckt werden können. Diese Teile sind dazu mit einer zum Zapfen 3 passenden, normierten Mehrkant-Mitnahmeöffnung 13 versehen. Grundsätzlich können hier auch andere verdrehfeste Steckverbindungen zur Drehmomentübertragung verwendet werden.
Um mit diesem Kombiwerkzeug eine Verschraubung manuell rasch, d.h. ohne werkzeugwechsel und mit einem innerhalb relativ enger Toleranzgrenzen vorgeschriebenen Soll-Drehmoment anziehen zu können, ist im wesentlichen das Zwischenglied verantwortlich. In der nachfolgenden Beschreibung werden zwei Lösungsprinzipe für dieses Zwischenglied vorgestellt, wobei für das erste Lösungsprinzip - Umschaltprinzip - drei Ausführungsbeispiele in den Figuren 2, 3 und 4 mit den Zwischengliedern 5, 5' und 5'' und für das zweite Lösungsprinzip - Freilaufprinzip - ein Ausführungsbeispiel in Figur 5 mit dem Zwischenglied 50 dargestellt sind bzw. ist. Eine weitere, zwischen diesen beiden Prinzipen vermittelnde Lösung wird lediglich beschrieben, ist aber zeichnerisch nicht dargestellt.
Es soll zunächst auf die Zwischenglieder 5, 5' und 5'' nach den Figuren 2 bis 4 eingegangen werden, die in weiten Teilen übereinstimmen, weshalb sie in soweit zunächst gemeinsam behandelt werden sollen. Einander entsprechende Teile bzw. Merkmale des Zwischengliedes 5' oder 5'' nach Figur 3 bzw. 4 sind mit der gleichen Bezugszahl jedoch mit einem hochgestellten Strich oder mit zwei hochgestellten Strichen versehen, wie die Entsprechungen beim Zwischengliedes 5 nach Figur 2. Soweit bestimmte Teile identisch sind werden auch identischge Bezugszahlen - also ohne hochgestellten Strich - verwendet. Lediglich bei Merkmalen oder Teilen, bei denen keine Entsprechung zwischen den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 2 bis 4 gegeben ist, werden völlig unterschiedliche Bezugszahlen verwendet. In soweit werden die einzelnen Zwischenglieder 5, 5' und 5'' auch gesondert beschrieben.
Die Zwischenglieder 5, 5', 5'' sind außenseitig mit einem GeMuse 7, 7', 7'' versehen, von dem außenseitig ein normierter Steckzapfen 8 radial abragt, an dem der Drehmomentschlüssel 9 biegesteif aufgesteckt werden kann. Ferner weisen die Zwischenglieder ein der Abtriebswelle 2 des Handschraubers 1 zugekehrt liegendes Antriebsglied 10, 10', 10'' auf, welches drehbar in dem Gehäuse 7, 7', 7'' gelagert ist und welches mit einer Mehrkantöffnung 13 versehen ist. Zur Drehlagerung des axialbeweglichen Antriebsgliedes 10, 10' (Figuren 2 und 3) im Gehäuse 7, 7' ist ein Radiallager 11, 11' und ein Axiallager 12, 12' vorgesehen. Beim Eindrehen der Schraube tritt im Radiallager Gleitreibung bei mäßiger Gleitgeschwindigkeit aber ohne nennenswerte Radiallast auf. Das Axiallager 12, 12' ist in diesem Stadium völlig unbelastet, weil - wie weiter unten erörtert - das Antriebsglied in diesem Stadium axial abgehoben ist. Beim Festziehen wird das Radiallager zwar radial belastet, aber es tritt nur eine sehr langsame Gleitbewegung über einen kurzen Gleitweg auf. Das in dieser Phase anliegende Axiallager 12, 12' ist nur durch die Kraft der Betätigungsfeder 31, 31' belastet; im übrigen treten auch hier nur kleine Gleitwinkel auf. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist das Antriebsglied 10'' axial unbeweglich im Gehäuse 7'' mittels eines Kugellagers 35 gelagert.
Auf der axial gegenüberliegenden Seite des Zwischengliedes 5, 5', 5'', die dem Verschraubungsgut 6 zugekehrt liegt, ist dieses mit einem Abtriebsglied 14, 14', 14'' versehen, welches ebenfalls drehbar in dem Gehäuse 7, 7', 7'' gelagert ist und welches mit einem ebenfalls normierten Mehrkantzapfen 16 versehen ist. Das Abtriebsglied 14, 14' des Zwischengliedes 5, 5' nach Figur 2 bzw. 3 ist - im Gegensatz zu dessen Antriebsglied - axial unbeweglich im Zwischenglied gelagert. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Abtriebsglied 14, 14' im Gehäuse 7, 7' durch ein sowohl Radial- als auch Axialkomponenten aufnehmendes Kugellager 15 gelagert. Anders ist es beim Ausführungsbeispiel des Zwischengliedes 5'' nach Figur 4. Dort ist das Abtriebsglied 14'' axialbeweglich im Gehäuse 7'' über das Gleitlager 41 gelagert, welches Axialbewegungen des Abtriebsgliedes 14'' relativ zum Gehäuse 7'' zuläßt.
In dem Zwischenglied 5, 5', 5'' ist ferner eine erste lösbare Kupplung 17, 17', 17'' vorgesehen, mit der das Antriebsglied 10, 10', 10'' mit dem Abtriebsglied 14, 14', 14'' des Zwischengliedes drehstarr gekuppelt werden kann. Die Kupplung ist als Formschlußkupplung ausgebildet, d.h. beide Kupplungsteile sind mit Formschlußelementen versehen, die ein verdrehsicheres Haften der Kupplungsteile aufgrund der Formgebung der einzelnen, ineinandergreifenden Formschlußelemente auch bei relativ geringer gegenseitiger Anpressung der Kupplungsteile bewirken. Die erste Kupplung 17, 17', 17'' ist mit einem innerhalb des Zwischengliedes feststehenden Kupplungsteil 19, 19', 19'' und einem axial beweglichen Kupplungsteil 20, 20', 20'' versehen. Durch eine Axialbewegung dieses Kupplungsteiles wird die Kupplung 17, 17', 17'' geschlossen oder geöffnet. Da eine solche Schaltbewegung lediglich im Stillstand oder Quasi-Stillstand erfolgt, kann die Kupplung ohne weiteres als Formschlußkupplung ausgestaltet sein. Auch wenn sich beim Einrasten zufällig eine Zahn-auf-Zahn-Stellung ergeben sollte, so wird die für ein Einrasten erforderliche Zahn-auf-Lücke-Stellung durch eine anfänglich sehr langsame Relativverdrehung der Kupplungsteile herbeigeführt. Die Kupplungsteile 19, 19', 19'' und 20, 20', 20'' werden dann durch die permanent wirkende Kraft der Betätigungsfeder 31, 31', 42 rasch ineinander gerückt.
In dem Zwischenglied 5, 5', 5'' ist noch eine zweite lösbare Kupplung 18, 18', 18'' vorgesehen, mit der das Gehäuse 7, 7', 7'' des Zwischengliedes drehstarr an das Abtriebsglied 14, 14', 14'' gekuppelt werden kann. Auch diese Kupplung 18, 18', 18'' ist als Formschlußkupplung ausgebildet und auch diese Kupplung weist ein feststehendes Kupplungsteil 21 21', 21'' und ein axial bewegliches Kupplungsteil 22, 22', 22'' auf.
Wichtig für die angestrebte Umschaltfunktion des Zwischengliedes 5, 5', 5'' ist, daß die Schließ- und die Öffnungsstellung der ersten Kupplung 17, 17', 17'' einerseits jeweils axial entgegengesetzt zur Schließ- und Öffnungsstellung der zweiten Kupplung 18, 18', 18'' andererseits liegen. Die erste Kupplung 17, 17', 17'' wird durch Betätigung des axial beweglichen Kupplungsteiles 20, 20', 20'' in Richtung 23 geschlossen. Die Betätigungsrichtung 24, mit der die zweite Kupplung 18, 18', 18'' in den geschlossenen Zustand überführt werden kann, ist gerade entgegengesetzt gerichtet. Im übrigen sind die beweglichen Kupplungsteile 20, 20'; 22, 22' beider Kupplungen des Zwischengliedes 5, 5' nach Figur 2 bzw. 3 mechanisch durch einen zentrisch liegenden Druckzapfen 25 (Figur 2) oder durch eine peripher liegende Druckhülse 25' (Figur 3) miteinander so gekoppelt, daß die beiden Kupplungen 17 und 18 bzw. 17' und 18' gemeinsam als Umschalt- oder Wechselkupplung fungieren. Beim Ausführungsbeispiel des Zwischengliedes 5'' nach Figur 4 sind die beiden axialbeweglichen Kupplungsteile 20'' und 22'' baulich zu einem einheitlichen Kupplungsflansch 43 vereinigt, der radial vom axialbeweglichen Abtriebsglied 14'' absteht und der an den gegenüberliegenden Flachseiten die Formschlußelemente der beweglichen Kupplungsteile trägt. Durch das Schließen und beim Schließen der ersten Kupplung 17, 17', 17'' (Betätigungsrichtung 23) wird zunächst die zweite Kupplung 18, 18', 18'' geöffnet. In dem damit herbeigeführten, beim Eindrehen der Verschraubung seitens des Handschraubers wirksamen Schaltzustand ist das Antriebs- (10, 10', 10'') mit dem Abtriebsglied 14, 14', 14'' verbunden, wogegen keine Verbindung zum Gehäuse 7, 7', 7'' besteht. Umgekehrt wird beim Schließen der zweiten Kupplung 18, 18', 18'' (Betätigungsrichtung 24) zunächst die erste Kupplung 17, 17', 17'' geöffnet. In diesem Schaltzustand, der beim momenten-definierten Anziehen der Verschraubung seitens des Momentenschlüssels 9 wirksamen ist, ist das Gehäuse 7, 7', 7'' mit dem Abtriebsglied 14, 14', 14'' verbunden, wogegen keine Verbindung zum Antriebsglied 10, 10', 10'' besteht.
Zur Vereinfachung der Bedienung der beiden Kupplungen 17 und 18; 17' und 18'; 17'' und 18'' ist eine selbsttätige Betätigung derselben in einer Richtung durch vorgespannte Betätigungsfedern 31 und 32 (Figur 2) bzw. 31' und 32' (Figur 3) bzw. eine einzige Betätigungsfeder 42 (Figur 4) vorgesehen, die jeweils das axialbewegliche Kupplungsteil in eine Endstellung vorspannen. Prinzipiell wäre es bei einer gesonderten Handbedienung der Kupplungen belanglos, in Richtung welcher Endstellung die Betätigungsfedern wirken, so lange nur sichergestellt ist, daß sie bei der einen Kupplung in die Schließstellung und bei der anderen Kupplung in die Öffnungstellung wirken. Beispielsweise wäre es denkbar, die Kupplungen 17 und 18; 17' und 18'; 17'' und 18'' - ähnlich wie die Bremsen an einem Fahrrad - mittels eines Handzughebels am Drehmomentschlüssel über einen Bowdenzug zu betätigen. Mit Rücksicht auf eine noch einfachere und sinnfällige Bedienung der beiden Kupplungen durch den Handschrauber selber - näheres dazu weiter unten - ist bei den dargestellten Ausführungsbeispielen vorgesehen, daß die Betätigungsfedern beider Kupplungen in Richtung 24 wirken, also die erste Kupplung 17, 17', 17'' selbsttätig öffnen und die zweite Kupplung 18, 18', 18'' selbsttätig schließen. Dieser Schaltzustand wird selbsttätig durch axiales Entlasten des Zwischengliedes seitens des Handschraubers 1 herbeigeführt. Umgekehrt wird der entgegengesetzte Schaltzustand durch axialen Druck auf das Zwischenglied entgegen der Wirkung der Betätigungsfedern herbeigeführt. Hierbei muß die Kraft beider Betätigungsfedern 31 und 32 bzw. 31' und 32' (Figuren 2 oder 3) bzw. der einen Betätigungsfeder 42 (Figur 4) überwunden werden. Der Druckzapfen 25 bzw. die Druckhülse 25' überträgt nämlich die schrauberseitig ausgeübte Axialkraft auch auf das bewegliche Kupplungsteil 22, 22' der zweiten Kupplung 18, 18' und die zugehörige Betätigungsfeder 32, 32'.
Da das axialbewegliche Kupplungsteil 20, 20' der ersten Kupplung 17, 17' (Figur 2 oder 3) eine Drehbewegung gegenüber der gegenüberliegenden Seite ausführt, an der sich die Betätigungsfeder 31, 31' abstützen kann, muß an einem Ende der Betätigungsfeder 31, 31' eine Drehlagerung vorgesehen sein. Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der rechtsseitigen Abstützung der Betätigungsfeder 31 ein Drehlager 33 integriert, beim Ausführungsbeispiel 5' nach Figur 3 ist ein entsprechendes Drehlager 33' in der Federabstützung des linken Endes der Betätigungsfeder 31' eingebaut. Die Betätigungsfeder 32, 32' der zweiten Kupplung ist an beiden Enden an stets synchron bewegten Teilen abgestützt, so daß das geschilderte Problem dort nicht auftritt. Bei der Abstützung der einzigen Betätigungsfeder 42 im Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist eine antriebsseitige Drehlagerung durch den hutförmigen Federteller 44, der auf der Justierschraube 45 drehen kann, ermöglicht.
Die Arbeitsweise des Kombiwerkzeug läuft bei der geschilderten Ausgestaltung des darin enthaltenen Zwischengliedes 5, 5', 5'' folgendermaßen ab: Der Werker führt das Kombiwerkzeug in der Grundanordnung nach Figur 1 mit dem Handschrauber 1 in der linken und dem Drehmomentenschlüssel 9 in der rechten Hand und setz die vorne befindliche Schraubernuß an das Verschraubungsgut 6 des Werkstückes an. Selbstverständlich läßt sich das in Figur 1 dargestellte Kombiwerkzeug bedarfsweise auch in spiegelbildlicher Anordnung der Komponenten zusammenstellen, wie es für Linkshänder zweckmäßig wäre. Ausgehend von dem in den Figuren 2, 3 und 4 gezeigten, axial entlasten Schaltzustand übt der Werker nun auf natürliche Weise axialen Druck auf das Verschraubungsgut aus, wobei er ergonomisch sinnfällig zugleich auch den Schaltzustand der Kupplungen herbeiführt, in welchem der Kraftfluß vom Antriebs- auf das Abtriebsglied geschaltet ist. Dieser Schaltzustand wird für den zunächst durchzuführenden Arbeitsgang "Eindrehen des Verschraubungsgutes" benötigt. Sobald dieser Arbeitsgang beendet ist und die Schraube bzw. Mutter vorläufig festsitzt, entlastet der Werker auf natürliche Weise den Handschrauber, so daß die Betätigungsfedern den in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellten Schaltzustand selbsttätig herbeiführen. Dadurch wird der für ein "Nachziehen der Verschraubung auf Soll-Anzugsmoment" erforderliche Schaltzustand der Kupplungen herbeigeführt, bei dem das Gehäuse 7, 7', 7'' bzw. der Drehmomentenschlüssel 9 mit dem Abtriebsglied verbunden ist. Die Umschaltvorgänge erfolgen jeweils nur im Stillstand.
Der Vollständigkeit halber soll hier eine alternative Ausgestaltung der Zwischeglieder erwähnt werden, bei der die Betätigungsrichtung und die Betätigungsreihenfolge der beiden Kupplungen gerade umgekehrt ist wie bisher beschrieben, was durch eine modifizierte Konstruktion der Zwischenglieder und eine andere Anordnung der Betätigungsfedern im Zwischenglied ohne Schwierigkeit realisiert werden kann. Die Betätigungsfedern müßten so zwischen den axialbeweglichen und den feststehenden Teilen der Kupplungen angeordnet sein, daß im axial entlasteten Zustand des Zwischengliedes sich die erste Kupplung im Schließzustand und die zweite Kupplung sich im Öffnungszustand befindet.
Bei einem solcherart ausgebildeten Zwischenglied wären im axial entlasteten Ausgangszustand die Umschaltkupplungen auf axialen Durchtrieb von Handschrauber zur Schrauberwelle geschaltet. Dies hätte den gegenüber den zuvor beschriebenen Ausführungsarten den Vorteil, daß das Verschraubungsgut beim Eindrehen axial nicht belastet zu werden braucht. Je nach härt der Betätigungsfedern könnte aber gleichwohl ein leichter Druck axial auf das Verschraubungsgut ausgeübt werden, ohne das der erforderliche Schaltzustand sich ändern würde. Erst wenn die Verschraubung mit einem vorläufigen Drehmoment angezogen und sie ohne weiteres axial belastbar ist, übt der Werker einen Stärkeren Druck auf den Handschrauber und das Zwischenglied aus und führt dadurch den Schaltzustand der Kupplungen herbei, bei dem der Kraftfluß vom Gehäuse zum Abtriebsglied geschaltet ist. Diese Auslegungsart der Zwischenglieder erscheint vor allem bei kleineren Größen von Verschraubungsgut vorteilhaft, die beim Ansetzen der Schrauben oder Muttern axial nicht stark belastet werden dürfen.
Es soll nun noch auf Besonderheiten der einzelnen gezeichneten Ausführungsbeispiele eingegangen werden: Bei dem in Figur 2 dargestellten Zwischenglied 5 und bei dem Zwischenglied 5'' nach Figur 4 sind die beiden Kupplungen 17 und 18; 17'' und 18'' jeweils durch ein Paar von einander entsprechenden Klauenkränze gebildet, die axial ineinander einrasten können. Mit Rücksicht auf die begrenzte, im Schließsinne wirkende Kraft - bei Kupplung 17, 17'' die manuell aufgebrachte Axialkraft, bei Kupplung 18, 18'' die Federkraft - dürfen die Seitenflanken der Klauen keine oder eine nur sehr geringe Neigung höchstens bis zur Selbsthemmungsgrenze haben, so daß durch die Klauenflanken und die Drehmomentbelastung keine Rückwirkung auf den Schaltzustand der Kupplungen eintritt.
Die Betätigung der zweiten Kupplung 18 des Ausführungsbeispieles nach Figur 2 ist etwas komplizierter gestaltet als die Betätigung der dortigen ersten Kupplung 17, was daran liegt, daß das axialbewegliche Teil 22 der zweiten Kupplung - vom Antriebsglied 10 aus gesehen - etwas ungünstig zugänglich ist. Bei der in Figur 2 gezeigten Ausführung ist das axialbewegliche Teil 22 der zweiten Kupplung als Hülse 22a ausgebildet, die außen auf einem Führungsrohr 26 des Abtriebsgliedes verschiebbar ist. In das Führungsrohr sind axial verlaufende Langlöcher 27 eingearbeitet. Zwei kreuzweise angeordnete Mitnahmezapfen 28 ragen quer durch die Hülse 22a des axialbeweglichen Teils 22, durch die Langlöcher 27 und durch das Führungsrohr 26 hindurch, wobei an der Überkreuzungsstelle der Mitnahmezapfen ein Mittenstück 34 angeordnet ist. Aufgrund der die Hülse 22a und das Führungsrohr 26 an Langlöchern 27 durchquerenden Mitnahmezapfen ist die Hülse zwar axialbeweglich aber verdrehfest außen auf dem Führungsrohr des Abtriebsgliedes geführt, gleichwohl ist die Hülse im Zentrum des Führungsrohres über das Mittenstück axial zugänglich. Bei einer solchen Ausgestaltung kann eine mechanische Betätigungskraft im Öffnungssinne - entgegen der Kraft der Betätigungsfeder 32 - seitens des Antriebsgliedes 10 über den axial in das Führungsrohr 26 hineinragenden Druckzapfen 25 ausgeübt werden, der seinen Druck über das Mittenstück 34 und die Mitnahmezapfen auf die Hülse 22a weitergibt.
Bekanntlich kann mit einem Hebel ein Drehmoment nur dann ausgeübt werden, wenn gleichzeitig an zwei beabstandeten Stellen zwei einander entgegen gerichtete Kräfte einwirken, nämlich eine Aktionskraft und eine Gegenkraft. Wenn der Hebel mehr oder weniger frei beweglich ist, wie es beim Drehmomentenschlüssel der Fall ist, so muß bei dessen Betätigung in der Nähe des Drehzentrums die Gegenkraft aufgebracht werden. Normalerweise ist die Kette der drehmoment-übertragenden Teile von der Abtriebswelle 2 des Handschraubers bis zum Verschraubungsgut relativ kurz. Ferner sind die auftretenden Soll-Anzugsmomente nicht extrem hoch. Unter diesen Voraussetzungen kann der Drehmomentenschlüssel 9 beim Anziehen der Verschraubung auf Soll-Anzugsmoment mit dem Handschrauber gegengehalten werden. Um in dieser Hinsicht günstige Voraussetzungen zu schaffen, ist der außenseitig vom Gehäuse 7, 7', 7'', 51 radial abragende, normierte Steckzapfen 8 zum Aufstecken des Drehmomentschlüssels 9 axial am abtriebsseitigen Ende des Gehäuses 7, 7', 7'', 51 angeordnet. Dadurch wird die Hauptlast beim Gegenhalten auf die bereits vorläufig fixierte Verschraubungsstelle des Werkstücks verlagert. U.U. kann es sogar vorteilhaft sein, den normierten Steckzapfen 8 gegenüber dem abtriebsseitigen Ende des Gehäuses 7'' axial in Richtung auf die Verschraubungsstelle hin versetzt anzuordnen und ihn gegebenenfalls, d.h. wenn der Versatz größer als die axiale Stärke des Stekzapfens 8 ist, mit dem Gehäuse über eine gehäuse-integrierte Schale zu verbinden.
Es kann jedoch in einzelnen Anwendungsfällen vorkommen, daß eine relativ lange Schrauberwelle, z.B. ein Verlängerungsstück 4 oder ein Drehgelenk, verwendet werden muß. Auch können im Einzelfall sehr hohe Soll-Anzugsmomente vorgeschrieben sein. In solchen Fällen kann der Drehmomentenschlüssel bei seiner Betätigung u.U. nicht mehr betriebssicher mit dem Handschrauber gegengehalten werden können. Deshalb ist für solche Fälle bei den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen ein Handgriff 29 (Figur 1) oder 29' (Figur 2) vorgesehen, der zum kraftvolleren und unmittelbaren Gegenhalten des Drehmomentenschlüssels verwendet werden kann. In beiden Fällen ist der Handgriff an einer Umfangsstelle angeordnet, die der des Steckzapfens 8 etwa diametral gegenüberliegt. Ein kraftvolleres Gegenhalten an dem Handgriff 29, 29' setzt allerdings voraus, daß der Werker beim Übergang zum Anziehen auf Soll-Anzugsmoment mit der linken Hand vom Handscharauber 1 zum Handgriff 29, 29' umgreifen muß.
Der Handgriff 29 (Figur 1) ragt etwa geradlinig radial vom Gehäuse des Zwischengliedes ab, was relativ viel Platz beansprucht. Um auch in etwas beengteren Umgebungsverhältnissen mit einem Handgriff 29' gegenhalten zu können, ist der Handgriff 29' (Figur 2) über zwei am Gehäuse 7 angeschweißte Wangen 30 etwa parallel zum Gehäuse 7 ausgerichtet.
Bei dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel des Zwischengliedes 5' ist die erste Kupplung 17' als Steckkupplung mit einem Mehrkant-Steckzapfen 20' einerseits, nämlich antriebsseitig und einer konzentrisch dazu angeordneten Mehrkant-Stecköffnung 19' andererseits ausgebildet. Diese Steckkupplung erfordert einen Verstellweg vom ersten Anschnäbeln der Kupplungsteile bis zum vollständigen Einrasten, der der Länge des Steckzapfens 20' entspricht. Die zweite Kupplung 18' ist als Schiebemuffenkupplung mit einer Schiebemuffe 22b mit einer axialen Länge Ls ausgebildet, die außenseitig mit einem Keilwellenprofil und innenseitig mit einem Keilnabenprofil versehen ist. Die Schiebemuffe greift in ein entsprechendes Keilnabenprofil auf der Innenseite des Gehäuses 7' und in ein Keilwellenprofil 39 auf dem Abtriebsglied 14' formschlüssig ein, ist aber in diesen Keilprofilen axial verschiebbar. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das gehäuseseitige Keilnabenprofil axial etwa so lang (Ls) wie die Schiebemuffe 22b, wogegen das andere, nämlich das abtriebsseitige Keilwellenprofil 39 axial mindestens so lang (Lk) wie der Verschiebeweg s der Schiebemuffe 22b zuzüglich deren axialer Länge Ls bemessen ist.
Die Schiebemuffe 22b wird vom axial verschiebbaren Antriebsglied 10' über die Druckhülse 25' verschoben, und zwar wird beim Ansetzen des Schraubers an das Verschraubungsgutes und beim Andrücken der Schraubers das Antriebsglied entgegen der Kraft der Betätigungsfedern 31' und 32' nach rechts verschoben, wobei der Gesamte Verschiebeweg s relativ zum Zwischenglied zurückgelegt wird. Dabei wird die Schiebemuffenkupplung 18' geöffnet und anschließend die Steckkupplung 17' geschlossen. Das Zwischenglied ist nun für ein Durchtreiben von der Antriebs- (10') zur Abtriebsseite vorbereitet. Nach axialer Entlastung des Zwischengliedes 5' verschieben die Betätigungsfedern 31' und 32' die beiden Kupplungen 17' und 18' in Richtung 24, so daß sie in die in Figur 3 dargestellte Schaltstellung einnehmen, bei der das Gehäuse 7' bzw. der Drehmomentenschlüssel mit der Abtrieb 14' verdrehfest verbunden ist.
Bei den beiden in den Figuren 2 und 3 dargestellen Zwischengliedern 5 bzw. 5' sind die beiden Kupplungen 17 und 18 bzw. 17' und 18' baulich voneinander völlig getrennt. Sie werden im übrigen von der Antriebsseite aus, d.h. durch eine Axialverschiebung des Antriebsgliedes 10 bzw. 10' relativ zum Zwischenglied betätigt.
Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des Zwischengliedes 5'' wurde die Abtriebsseite zur Kupplungsbetätigung herangezogen. Dieser Lösungsweg ist in sofern erfogversprechend, als es das Abtriebsglied 14'' ist, welches in beiden Schaltzuständen mit einem der anderen Komponenten des Zwischengliedes, nämlich mit dem Antriebsglied 10'' oder dem Gehäuse 7'' gekoppelt ist. Konsequenterweise läßt sich die erforderliche wechselweise Betätigung der beiden Kupplungen 17'' und 18'' wesentlich einfacher und baulich kleiner realisieren, als bei den Ausführungsbeispielen mit antriebsseitiger Kupplungsbetätigung.
Bei dem in Figur 4 dargestellten Zwischenglied 5'' ist das Abtriebsglied 14'' axialbeweglich mit einem entsprechend ausgebildeten Gleitlager 41 im Zwischenglied gelagert, wogegen das Antriebsglied 10'' mittels des axial unbeweglichen Kugellagers 35 axial feststehend im Gehäuse 7'' gelagert ist. Die axialbeweglichen Teile 20'' und 22'' beider Kupplungen 17'' und 18'' sind mit dem Abtriebsglied 14'' verbunden und zu einem dort angeordneten einheitlichen Kupplungsflansch 43 vereinigt. Die Formschlußelemente der beiden beweglichen Kupplungsteile sind auf axial gegenüberliegenden Seiten des Kupplungsflansches 43 angeordnet. Wie bereits weiter oben erwähnt, sind auch bei dem in Figur 4 dargestellten Zwischenglied die Formschlußelemente der Kupplungsteile als Klauenkränze ausgebildet. Die am Antriebsglied 14'' angebrachten Formschlußelemente des feststehenden Teils 19'' der ersten Kupplung 17'' und die am Gehäuse 7'' angebrachten Formschlußelemente des feststehenden Teils 21'' der zweiten Kupplung 18'' sind in axialer Gegenüberstellung zu den Formschlußelementen des Kupplungsflansches 43 bei gehörigem gegenseitigen Axialabstand angeordnet. Und zwar entspricht der lichte Abstand der beiden zuletzt genannten, feststehenden Formschlußelemente mindestens dem Über-alles-Maß der gegenüberliegenden Formschlußelemente des Kupplungsflansches 43 zuzüglich eines gewissen axialen Spieles.
Das Antriebs- (10'') und das Abtriebsglied 14'' sind teleskopartig ineinander verschiebbar und so gegenseitig geführt. Im übrigen ist das Abtriebsglied im Gehäuse 7'' in dem Gleitlager 42 axial geführt. Zwischen Antriebs- und Abtriebsglied ist eine Betätigungsfeder 42 angeordnet, die die Formschlußelemente des Kupplungsflansches 43 axial in den feststehenden Teil 21'' der zweiten Kupplung des Gehäuses spannt.
Aufgrund der abtriebsseitigen Betätigung der beiden Kupplungen 17'' und 18'' läßt sich die erwähnte platzsparende Bauweise der baulich kompaktierten Umschaltkupplung mit einem Kupplungsflansch 43, mit einem kurzen Schaltweg und einer mechanisch einfachen Betätigung realisieren, was insgesamt zu einerm kompakten und kurzen Zwischenglied 5'' führt.
Es liegt in der Natur der Sache, daß bei einem serienmäßigen Einsatz für jeden Verschraubungsvorgang ein bestimmter Werkzeugsatz hergerichtet und bezüglich seiner Arbeitsparameter wie Schlüsselweite, Länge und Art der Schrauberwelle, Einschraubmoment und Soll-Anzugsmoment, eingerichtet und justiert wird. Ein weitere einzustellender Arbeitsparameter kann auch die Vorspannkraft der Betätigungsfedern sein. Bei Überkopfarbeiten, wo die Einschraubrichtung der Schwerkraftrichtung entgegen gerichtet ist, wird die Vorspannkraft der Betätigungsfedern geringer eingestellt werden müssen, als bei horizontalem Arbeiten. Umgekehrt wird man bei einer mit der Schwerkraftrichtung zusammenfallenden Einschraubrichtung die Vorspannkraft besonders hoch einstellen müssen. Dies hängt sicher auch von der Größe und dem Gewicht des jeweils verwendeten Handschraubers ab.
Die Justage der Vorspannkraft der Betätigungsfedern kann bereits durch gezielte Vorauswahl der Betätigungsfedern selber und/oder durch Auswahl von entsprechenden Beilagscheiben an den Federtellern erfolgen. Dieses Verfahren erlaubt jedoch nur eine Klassierung der Vorspannkraft innerhalb relativ großer Stufen. Auch ist eine Umrüstung auf andere Einsatzfälle nach dieser Methode recht umständlich; das Zwischenglied müßte dazu zerlegt werden. Zur feinfühligen und einfachen Justage der Vorspannkraft der Betätigungsfeder 31' sind bei dem in Figur 3 dargestellten Zwischenglied 5' mehrere, vorzugsweise drei von außen zugängliche Justierschrauben 41 am Antriebsglied 10' vorgesehen, die in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Mit den Justierschrauben kann die Axialposition des Drehlagers 33' der Federabstützung relativ zum Antriebsglied eingestellt werden, womit unmittelbar die Federvorspannung beeinflußt wird. Bei dem in Figur 4 gezeigten Zwischenglied 5'' ist zentrisch am Antriebsglied 10'' eine Justierschraube 45 vorgesehen. Die Justierschrauben sind vorzugsweise schwergängig verdrehbar, was z.B. durch einen integrierten Kunststoffring bewirkt werden kann, so daß die eingestellte Vorspannung sich nicht ungewollt dejustieren kann.
Die in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellten und bisher beschriebenen Zwischenglieder 5, 5', 5'' funktionieren - wie gesagt - nach dem Umschaltprinzip. Nachfolgend soll noch auf ein in Figur 5 gezeigtes Zwischenglied 50 näher eingegangen werden, welches nach dem hier so genannten Freilaufprinzip arbeitet. Dieses Zwischenglied ist sehr einfach und vor allem unter Verwendung bereits handelsüblicher Komponenten aufgebaut.
Das Zwischenglied 50 nach Figur 5, weist außenseitig ein ringförmiges Gehäuse 51 auf, von dem außenseitig der bereits mehrfach erwähnte, normierte Steckzapfen 8 abragt. In dem Gehäuse 51 ist ein Übertragungsglied 53 drehbar in einem Gleitlager 54 gelagert. Das Übertragungsglied ist am einen Ende (in Figur 5 links) zumindest mittelbar - näheres dazu weiter unten - mit einer normierten Mehrkant-Mitnahmeöffnung 55 und am anderen Ende mit einem dazu passenden Mehrkant-Mitnahmezapfen 16 versehen. Zwischen dem ringförmigen Gehäuse 51 und dem Übertragungsglied 53 ist eine in Anzugs-Drehrichtung des Verschraubungsgutes 6 sperrende Ratsche angeordnet, wobei in Figur 5 lediglich die zugehörige Zahnreihe 52 gezeichnet ist. In dem ringförmigen Gehäuse 51 ist ein elastisch vorgespannter Sperrzahn schwenkbar gelagert, der sich tangential sperrend in die Zahnlücken der Zahnreihe 52 hineinstellt. Anstelle einer formschlüssig arbeitenden Ratsche ist auch ein kraftschlüssig und geräuschfrei arbeitender Freilauf denkbar. Die Sperrichtung ist so, daß bei stillstehendem Gehäuse 51 das Übertragungsglied 53 in Einschraubdrehrichtung des Verschraubungsgutes verdreht, die entgegengesetzte Drehrichtung jedoch gesperrt ist.
Beim Arbeiten mit dem Zwischenglied 50 wird das Verschraubungsgut mit dem Handschrauber eingedreht und bis zu einem vorläufigen Moment angezogen, wobei sich das Übertragungsglied 53 in dem stillstehenden Gehäuse 51 in Einschraub-Drehrichtung drehen kann. Nach Stillstand der Schrauberwelle und des Übertragungsgliedes 53 kann der Werker unmittelbar anschließend das Übertragungsglied mittels der nun greifenden Ratsche in der selben Drehrichtung wie zuvor bis zum Erreichen des Soll-Anzugsmomentes weiterdrehen. Es braucht nicht umgeschaltet und/oder nichts verändert zu werden, weil die Tendenz der Relativdrehung beim Weiterdrehen des Übertragungsgliedes 53 mittels des Gehäuses 51 gegenüber der vorherigen Relativdrehung gerade umgekehrt ist.
Es kommt beim serienmäßigen Montieren von Verschraubungen trotz sorgfältiger Fertigung und ständiger Überprüfungen der Gewinde hin und wieder vor, daß eine Schraube oder ein werkstückseitiges Gewinde schadhaft ist und die Schraube nicht sofort in das Gewinde hineingleitet. In einem solchen Fall muß die angesetzte und teilweise eingedrehte Schraube herausgeschraubt und die alte oder u.U. eine neue Schraube erneut und vorsichtiger angesetzt werden. Unter Umständen muß das Werkstück nachgearbeitet werden. Eine schadhafte Schraube kann mit dem auf Linkslauf geschalteten Handschrauber herausgeschraubt werden, sofern auch die Ratsche in dem Zwischenglied 50 in ihrer Sperrwirkung aufgehoben wurde, was von der Ausstattung her meist möglich und üblich ist. Da das Entsperren des gehäuseseitigen Freilaufes in der Hektik jedoch leicht vergessen werden kann, besteht in einem solchen Fall die Gefahr, daß das Gehäuse 51 mitsamt dem daran befindlichen Drehmomentenschlüssel rasch in Drehung versetzt wird. Der herumwirbelnde Drehmomentenschlüssel stellt eine Gefahr für den Werker dar, der den Hebel an den Kopf oder an die Hand geschlagen bekommen kann.
Um eine solche Gefährdung auszuschließen, ist ein Stück der drehmoment-übertagenden Glieder, nämlich, das Teil, das die schrauberseitige Mehrkant-Mitnahmeöffnung 55 trägt, mit dem eigentlichen Übertragungsglied 53 drehbeweglich über ein Lager 56 verbunden, wobei - abgesehen von einem normalen Lagerspiel - eine Axialbeweglichkeit der verbundenen Teile ausgeschlossen ist. Und zwar ist der hintere, am Gehäuse 51 überstehende Teil des Übertragungsgliedes 53 von einem weiteren Gehäuse 58 umgeben, welches in das die schrauberseitige Mehrkant-Mitnahmeöffnung 55 tragende Teil übergeht. Die relative Drehbeweglichkeit von Übertragungsglied 53 und weiterem Gehäuse 58 in Anzugs-Drehrichtung des Verschraubungsgutes 6 ist durch eine zwischen den genannten Teilen 53 und 58 angeordnete, weitere Ratsche 57 oder Freilauf gesperrt, wobei auch hier lediglich die zugehörige Zahnreihe 57 gezeichnet ist. Es handelt sich also um die Hintereinanderanordnung zweier Ratschen oder Freiläufe mit untereinander gleicher Sperr-Richtung. Durch die vorgeschaltete weitere Ratsche wird ein Zurückdrehen des Übertragungsgliedes 53 und damit ein Zurückdrehen des Drehmomentenschlüssels durch den Handschrauber verhindert. Ein Herausdrehen einer angesetzten, schadhaften Schraube mit dem Handschrauber ist gleichwohl möglich, wenn beide Rätschen oder Freiläufe in ihrer Sperr-Richtung umgeschaltet werden können. In einem solchen Fall, wo beide Ratschen 52 und 57 in der Sperrrichtung umgekehrt wurden, kann der Werker ohne Gefährdung ohne weiters eine angesetzte, schadhafte Schraube mit dem Handschrauber herausschrauben. Zweckmäßigerweise sind die Betätigungseinrichtungen zur Umschaltung beider Ratschen oder Freiläufe von "rechts-sperrend" zu "links-sperrend" und umgekehrt derart zwangsweise miteinander gekoppelt, daß beide Ratschen oder Freiläufe nur gemeinsam und untereinander gleichsinnig umgeschaltet werden können. Unter dieser Voraussetzung kann das Kombiwerkzeug auch zum Herausdrehen von Schrauben verwendet werden, gleichwohl ist die oben geschilderte Gefährdung beim Herausdrehen einer schadhaften Schraube selbst bei Unachtsamkeit zuverlässig gebannt.
Es ist denkbar, daß in einer gegenüber der Ausgestaltung nach Figur 5 modifizierten Variante die gemeinsame Umschaltung der Sperrichtung der beiden Freiläufe z.B. durch eine gemeinsame Axialverschiebung der beiden Gehäuseteile 58 und 51 gegenüber dem darin drehbeweglich gelagerten Übertragungsglied 53 erfolgt. Dazu müßten zum einen die beiden Gehäuseteile 58 und 51 zwar zueinander verdrehbar aber axial zwangsweise aneinander gekoppelt sein. Zum anderen müßten die beiden Gehäuseteile 58 und 51 um wenigstens die Breite der Zahnreihen der Rätschen axial verschiebbar sein. Darüber hinaus müßten für jede der beiden Rätschen nebeneinander jeweils zwei unterschiedliche Zahnreihen in das Übertragungsglied 53 eingearbeitet sein, von denen die eine Zahnreihe in der einen und die andere Zahnreihe in der entgegengesetzten Drehrichtung sperrend mit ein und dem selben Sperrzahn zusammenwirkt. In kinematischer Umkehr wäre es auch denkbar, daß zwar - wie in Figur 5 gezeigt - für jede der beiden Rätschen jeweils nur eine Zahnreihe in dem Übertragungsglied 53 vorgesehen ist, aber in den axial verbundenen, zueinander verdrehbaren Gehäuseteilen 58 und 51 axial versetzt jeweils zwei für entgegengetzte Drehrichtungen sperrende Sperrzähne gelagert sind. In diesem Fall müßten die Zahnprofile in den Zahnreihen 57 und 52 so ausgebildet sein, daß sie mit beiden Sperrzahnarten zusammenwirken, d.h. für beide Drehrichtungen sperrend wirken können. Eine im normalen Schraubbetrieb wirksame, axiale Endposition - Normalstellung - müßte durch eine im Innern des Zwischengliedes angeordnete Rückstellfeder gesichert sein, wogegen die gegenüberliegende, beim Zurückschrauben einzustellende Endposition - Rückdrehstellung - unter Überwindung der Rückstellkraft manuell durch den Werker herbeigeführt wird. In jeweils einer der beiden axialen Endstellungen der Gehäuseteile in Relation zum Übertragungsglied liegen die jeweiligen Sperrzähne neben den zugehörigen Zahnreihen und gleiten wirkungslos über eine glatte Umfangsfläche des Übertragungsgliedes hinweg.
Eine weitere, auf der Variante nach Figur 5 aufbauende Lösung, die ebenfalls das gefahrlose Herausdrehen unsachgemäß eingeschraubter Schrauben oder Muttern erlaubt, kombiniert die Freilauflösung nach Figur 5 mit einer Umschaltlösung nach einer der Figuren 2 bis 4, wobei durch eine Umschaltung die Freiläufe im Kraftfluß umgangen werden und dieser vom Antriebsglied 55 unmittelbar auf den Abtriebszapfen 16 unter Umgehung der Rätschen durchgeschaltet wird. Grundsätzlich entspricht diese Kombinationslösung zumindest im äußeren Bereich der Darstellung nach Figur 5, wobei jedoch in diesem Fall die beiden Rätschen nicht im herkömmlichen Sinn umschaltbaren ausgebildet sind.
Um diese Kombinationslösung konstruktiv besonders einfach und bei geringem Bauvolumen und Gewicht umsetzen zu können, wird zweckmäßigerweise vorgeschlagen, auch in diesem Fall die beiden Gehäuseteile 58 und 51 zwar zueinander drehbar zu lagern aber axial zwangsweise aneinander zu koppeln und diese Gehäuseteile um wenigstens die Breite der Zahnreihen der Rätschen gemeinsam gegenüber dem darin drehbeweglich gelagerten Übertragungsglied 53 axialverschiebbar zu lagern. Die eine im normalen Schraubbetrieb wirksame, axiale Endposition - Normalstellung - ist durch eine im Innern des Zwischengliedes angeordnete Rückstellfeder gesichert, wogegen die gegenüberliegende, beim Zurückschrauben einzustellende Endposition - Rückdrehstellung - unter Überwindung der Rückstellkraft manuell durch den Werker herbeigeführt wird. In der Rückdrehstellung der beiden Gehäuseteile 58 und 51 gegenüber dem Übertragungsglied 53 liegen die jeweiligen Sperrzähne neben den Zahnreihen 57 bzw. 52 und gleiten wirkungslos über eine glatte Umfangsfläche des Übertragungsgliedes 53 hinweg. Durch eine solche Ausgestaltung können die Freiläufe bzw. Rätschen aus dem Kraftfluß des Zwischengliedes herausgenommen bzw. umgangen werden.
Um nun auf ebenfalls einfache Weise das die Mitnahmeöffnung 55 tragende, schrauberseitige Antriebsglied unmittelbar und drehstarr mit dem den Abtriebszapfen 16 tragenden Übertragungsglied 53 ankuppeln zu können, wird die erwähnte Axialbeweglichkeit der Gehäuseteile 58 und 51 gegenüber dem Übertragungsglied 53 ausgenutzt, um eine bei dieser zeichnerisch nicht dargestellten Variante im Innern des Zwischengliedes vorgesehene Kupplung schließen zu können. Zu diesem Zweck kann beispielsweise am Boden des topfförmigen Gehäuseteiles 58 ein axial abragender Mitnahmetapfen vorgesehen sein, der umfangsseitig gezahnt ist. An der gegenüberliegenden Stirnseite des Übertragungsgliedes 53 ist koaxial zum Mitnahmetapfen eine entsprechend profilierte Mitnahmeöffnung angeordnet, in die der Mitnahmetapfen axial einfahren kann, wodurch eine drehfeste Verbindung hergestellt wird. Allerdings muß durch Bemessung und gegenseitige Abstimmung der axialen Verschiebewege sichergestellt sein, daß die solcherart geschaffene Kupplung erst greift, nachdem die Freiläufe bzw. Rätschen außer Eingriff gebracht sind. Aufgrund einer solche Kupplung kombiniert mit dem Wirkungslos machen der Freiläufe bzw. Rätschen kann ebenfalls eine Schraube gefahrlos wieder aus dem Werkstück herausgeschraubt werden.

Claims (16)

  1. Motorisch angetriebener, bezüglich des abgegeben Drehmomentes voreinstellbarer Handschrauber mit einer Abtriebswelle und einem am zugänglichen Ende der Abtriebswelle angebrachten, normierten Mehrkant-Mitnahmezapfen oder einer normierten Mehrkant-Mitnahmeöffnung zum verdrehfesten Aufstecken von drehmoment-übertragenden Teilen, die mit einer dazu passenden, normierten Mehrkant-Mitnahmeöffnung oder Mehrkant-Mitnahmezapfen versehen sind, mit denen eine Drehmomentverbindung zwischen Handschrauber und dem zu verdrehenden Verschraubungsgut herstellbar ist, ferner mit einem in die Drehmomentverbindung der Abtriebswelle zum Verschraubungsgut hin eingefügten Zwischenglied, welches an den axial gegenüberliegenden Enden jeweils mit einem normierten Mehrkant-Mitnahmezapfen bzw. einer Mehrkant-Mitnahmeöffnung versehenen ist, ferner mit einem radial vom Zwischenglied zumindest mittelbar abragenden, sich beim motorischen Verdrehen des Zwischengliedes nicht mitdrehenden, ebenfalls normierten Steckzapfen, auf den ein radial abragender Drehmomentschlüssel biegesteif aufgesteckt ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Zwischenglied (5, 5', 5'') als ein ein Antriebsglied (10, 10', 10'') mit antriebsseitigem Mehrkantzapfen oder -öffnung (13) und ein davon unabhängiges Abtriebsglied (14, 14', 14'') mit abtriebsseitigem Mehrkantzapfen oder -öffnung (16) unabhängig voneinander drehbar lagerndes Gehäuse (7, 7', 7'') ausgebildet ist, welches außenseitig unmittelbar den normierten Steckzapfen (8) zum biegesteifen Aufstecken des radial abragenden Drebmomentschlüssels (9) trägt, in welchem Gehäuse (7, 7', 7'') außerdem die nachfolgend erwähnten Teile untergebracht sind:
    Figure 00270001
    eine erste lösbare Kupplung (17, 17', 17'') mit einem feststehenden (19, 19', 19'') und einem axial beweglichen Kupplungsteil (20, 20', 20''), mit der das Antriebsglied (10, 10', 10'') mit dem Abtriebsglied (14, 14', 14'') des Zwischengliedes (5, 5', 5'') drehstarr verbindbar ist und
    eine zweite lösbare Kupplung (18, 18', 18'') ebenfalls mit einem feststehenden (21, 21', 21'') und einem axial beweglichen Kupplungsteil (22, 22', 22''), mit der das Gehäuse (7, 7', 7'') des Zwischengliedes (5, 5', 5'') mit dem Abtriebsglied (14, 14', 14'') drehstarr verbindbar ist,
    wobei die Schließ- und die Öffnungsstellung der ersten Kupplung (17, 17', 17'') axial entgegengesetzt liegen zur Schließ- und Öffnungsstellung der zweiten Kupplung (18, 18', 18'') und wobei die beweglichen Kupplungsteile (20, 20', 20''; 22, 22', 22'') der ersten (17, 17', 17'') und der zweiten Kupplung (18, 18', 18'') miteinander mechanisch so gekoppelt sind (25, 25', 43), daß die beiden Kupplungen (17 und 18; 17' und 18'; 17'' und 18'') gemeinsam als Umschalt- oder Wechselkupplung fungieren.
  2. Handschrauber nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    beide Kupplungen (17 und 18; 17' und 18'; 17'' und 18'') als Formschlußkupplungen ausgebildet sind.
  3. Handschrauber nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das bewegliche Teil (20, 22; 20', 22') jedes der beiden Kupplungen (17 und 18; 17' und 18') jeweils durch eine Betätigungsfeder (31, 32; 31', 32') in eine bestimmte Endstellung gespannt ist, und zwar das bewegliche Teil (20, 20') der ersten Kupplung (17, 17') in die Öffnungsstellung und das (22, 22') der zweiten Kupplung (18, 18') in die Schließstellung der jeweiligen Kupplung.
  4. Handschrauber nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Antriebsglied (10, 10') axialbeweglich im Gehäuse (7, 7') des Zwischengliedes (5, 5') gelagert ist und beide Kupplungen (17, 18; 17', 18') gemeinsam durch eine Axialbewegung des Antriebsglied (10, 10') in Richtung (23) auf das Verschraubungsgut (6) zu entgegen der Kraft der Betätigungsfedern (31, 32; 31', 32') betätigbar sind.
  5. Handschrauber nach Anspruch 2,
    gekennzeichnet durch die Gemeinsamkeit folgender Merkmale:
    das Abtriebsglied (14'') ist axialbeweglich im Zwischenglied (5'') gelagert,
    die axialbeweglichen Teile (20'', 22'') beider Kupplungen (17'', 18'') sind mit dem Abtriebsglied (14'') verbunden und zu einem dort angeordneten einheitlichen Kupplungsflansch (43) vereinigt,
    die Formschlußelemente der beiden beweglichen Teile (20'', 22'') der Kupplungen (17'', 18'') sind auf axial gegenüberliegenden Seiten des Kupplungsflansches (43) angeordnet,
    die am Antriebsglied (10'') angebrachten Formschlußelemente des feststehenden Teils (19'') der ersten Kupplung (17'') und die am Gehäuse (7'') angebrachten Formschlußelemente des feststehenden Teils (21'') der zweiten Kupplung (18'') sind in axialer Gegenüberstellung zu den Formschlußelementen des Kupplungsflansches (43) angeordnet,
    zwischen Antriebs- (10'') und Abtriebsglied (14'') ist eine Betätigungsfeder (42) angeordnet, die die Formschlußelemente des Kupplungsflansches (43) axial in den feststehenden Teil (19'') der zweiten Kupplung (18'') am Gehäuse (7'') spannt.
  6. Handschrauber nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    im axial entlasteten Zustand des Zwischengliedes (5, 5', 5'') die zweite Kupplung (18, 18', 18'') im Schließzustand und die erste Kupplung (17, 17') im Öffnungszustand ist und daß durch axiale Belastung des Zwischengliedes (5, 5', 5'') die zweite Kupplung (18, 18', 18'') in den Öffnungszustand und die erste Kupplung (17, 17') in den Schließzustand überführbar ist und in entgegengesetzter Richtung (24) umgekehrt.
  7. Handschrauber nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    beide Kupplungen (17, 18; 17'', 18'') jeweils durch ein Paar von einander entsprechender, axial ineinander einrastbarer Klauenkränze gebildet sind.
  8. Handschrauber nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die erste Kupplung (17') als Steckkupplung mit einem Mehrkant-Steckzapfen (20') einerseits und einer konzentrisch dazu angeordneten Mehrkant-Stecköffnung (19') andererseits und daß die zweite Kupplung (18') als Schiebemuffenkupplung mit einer außenseitig mit einem Keilwellenprofil und innenseitig mit einem Keilnabenprofil versehenen Schiebemuffe (22b) ausgebildet ist, die in ein entsprechendes Keilnabenprofil auf der Innenseite des Gehäuses (7') und in ein Keilwellenprofil (39) auf dem Abtriebsglied (14') axial verschiebbar eingreift, wobei eines der zuletzt genannten Keilprofile axial etwa so lang (Ls) wie die Schiebemuffe (22b) und das andere der zuletzt genannten Keilprofile (39) axial mindestens so lang (Lk) wie der Verschiebeweg (s) der Schiebemuffe (22b) zuzüglich deren axialer Länge (Ls) bemessen ist.
  9. Handschrauber nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Vorspannkraft zumindest einer der Betätigungsfedern (31', 42) mittels von außen zugänglicher Justierschrauben (40, 45) einstellbar ist.
  10. Motorisch angetriebener, bezüglich des abgegeben Drehmomentes voreinstellbarer Handschrauber mit einer Abtriebswelle und einem am zugänglichen Ende der Abtriebswelle angebrachten, normierten Mehrkant-Mitnahmezapfen oder einer normierten Mehrkant-Mitnahmeöffnung zum verdrehfesten Aufstecken von drehmoment-übertragenden Teilen, die mit einer dazu passenden, normierten Mehrkant-Mitnahmeöffnung oder Mehrkant-Mitnahmezapfen versehen sind, mit denen eine Drehmomentverbindung zwischen Handschrauber und dem zu verdrehenden Verschraubungsgut herstellbar ist, ferner mit einem in die Drehmomentverbindung der Abtriebswelle zum Verschraubungsgut hin eingefügten Zwischenglied, welches an den axial gegenüberliegenden Enden jeweils mit einem normierten Mehrkant-Mitnahmezapfen bzw. einer Mehrkant-Mitnahmeöffnung versehenen ist, ferner mit einem radial vom Zwischenglied abragenden, sich beim motorischen Verdrehen des Zwischengliedes aufgrund eines integrierten, in Einschraubdrehrichtung sperrenden Freilauf es bzw. einer Rätsche nicht mitdrehenden, ebenfalls normierten Steckzapfen, auf den ein radial abragender Drehmomentschlüssel biegesteif aufgesteckt ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der motorisch drehmomentübertragende Anteil des Zwischengliedes (50) in zwei relativ zueinander drehgelagerte Teile, nämlich in ein die schrauberseitige Mehrkant-Mitnahmeöffnung (55) oder den Mitnahmezapfen enthaltendes Teil (58) einerseits und ein die abtriebsseitige Mehrkant-Mitnahmeöffnung oder den Mitnahmezapfen (16) enthaltendes Übertragungsglied (53) andererseits unterteilt ist, wobei die relative Drehbeweglichkeit der genannten Teile (53 und 58) zueinander in Anzugs-Drehrichtung des Verschraubungsgutes (6) durch eine zwischen den genannten Teilen (53 und 58) angeordnete, weitere Ratsche (57) oder Freilauf gesperrt ist.
  11. Handschrauber nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    beide Ratschen (52 und 57) oder Freiläufe zwangsweise simultan in ihrer Sperr-Richtung umschaltbar sind.
  12. Handschrauber nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Freiläufe im Kraftfluß des Zwischengliedes umgehbar oder wirkungslos machbar sind und das Antriebsglied des Zwischengliedes verdrehfest an dessen Abtriebsglied ankuppelbar ist.
  13. Handschrauber nach Anspruch 1 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der außenseitig vom Gehäuse (7, 7', 7'', 51) radial abragende, normierte Steckzapfen (8) zum Aufstecken eines Drehmomentschlüssels (9) axial am abtriebsseitigen Ende des Gehäuses (7, 7', 7'', 51) angeordnet ist.
  14. Handschrauber nach Anspruch 1 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der außenseitig vom Zwischenglied (5'') radial abragende, normierte Steckzapfen (8) zum Aufstecken eines Drehmomentschlüssels (9) gegenüber dem abtriebsseitigen Ende des Gehäuses (7'') axial in Richtung Verschraubungsgut (6) versetzt angeordnet ist.
  15. Handschrauber nach Anspruch 1 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    auf der dem Steckzapfen (8) zum Aufstecken eines Drehmomentschlüssels (9) etwa diametral gegenüberliegenden Umfangsseite des Gehäuses (7) des Zwischengliedes (5) ein Handgriff (29, 29') zum Gegenhalten des aus Drehmomentenschlüssel (9) und Zwischenglied (5) bestehenden Verbundes außenseitig am Gehäuse (7) angebracht ist.
  16. Handschrauber nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Handgriff (29') etwa parallel zum Gehäuse (7) ausgerichtet ist.
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