B E S C H R E I B U N G

Schlagschraubergerät mit Drehmomentbegrenzung durch verbesserte Kulisse

Die Erfindung betrifft ein Schlagschraubergerät mit einem Schlagwerkkorb, in dem mindestens ein Hammer angeordnet ist, welcher über einen Motor angetrieben ist und Schlagbewegungen auf eine Spindel überträgt.

Derartige Schlagschrauber finden Einsatz beim Anziehen und Lösen von Schraubverbindungen. Sie sind zum Beispiel für Betriebe unentbehrlich, die mit Radwechseln für Fahrzeuge zu tun haben. Die Geräte werden pneumatisch oder elektrisch angetrieben und sind geeignet, Dreh- und Schlagkräfte auf die Schrauben auszuüben, um auch gerade die beim Lösen der Schrauben notwendigen Schlagkräfte aufbringen zu können, wenn aufgrund der Verschmutzung und Alterung sowie Belastungen beim Betrieb des Fahrzeugs, insbesondere durch hohe Bremstemperaturen, ungleich höhere Kräfte aufgebracht werden müssen. Es gibt diverse Vorschläge, das Drehmoment beim Anziehen der Schrauben zu regulieren bzw. begrenzen zu können. Ein solches Gerät ist beispielsweise aus der DE-PS 198 33 943 bekannt. Damit gilt es zu verhindern, dass in Folge von zu hohen Momenten die Schrauben zu fest angezogen werden und sich dabei zum Beispiel in den Konus oder Kugelbund einer Felge hineinfressen. Dies kann zu Zerstörungen der Schraubverbindung und der Klemmflächen, insbesondere des Gewindes führen. Die damit einhergehenden Schäden sind erheblich und zwar sowohl in Bezug auf Sicherheitskriterien als auch in wirtschaftlicher Hinsicht. Aus der DE-GM 20 2005 019 280 ist eine besonders gute Lösung hierfür bekannt, mit der das Drehmoment beim Fixieren der Schraube begrenzt werden kann, indem in eine Richtung nur eine Reibkraft durch die zwischen Hammer und Spindel angordnete Kulisse übertragen wird.

Der vorliegenden Erfindung stellt sich damit die Aufgabe, einen verbesserten Vorschlag für ein Schlagschraubergerät zu präsentieren, mit dem sich ein überziehen der Schrauben und damit verbundene Zerstörungen ausschließen lassen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zwischen Hammer und Spindel eine Kulisse vorgesehen ist, die einen Flächenabschnitt zur übertragung einer Schlagbewegung und einen in Drehrichtung gesehen dahinter angeordneten Flächenabschnitt zur übertragung von reibender Bewegung aufweist.

Der Hammer ist hierzu asymmetrisch und in Hinblick auf die beiden Drehrichtungen unterschiedlich ausgebildet. Der über den Motor angetriebene Hammerkäfig versetzt den Hammer nur in der Drehrichtung in Schlagbewegungen, die dem Lösen der Schraube entspricht, also bei dem Vorgang, bei dem der zusätzliche Schlagmechanismus benötigt wird. Beim Drehen in die andere Richtung zum Befestigen der Schraube wird hingegen zwischen Spindel und Hammer im Bereich der Kulisse zunächst eine Schlag- und dann eine reibende Bewegung übertragen. Hierzu sind im Bereich der Kulisse zwei hintereinander angeordnete Flächenabschnitte vorgesehen.

Die kombinierte Schlag-/Reibbewegung wird von dem Hammer auf die Spindel übertragen. Es ist daher zu empfehlen, dass hammerseitig und/oder spindelseitig eine Kulisse zur übertragung von Schlagbewegung und reibender Bewegung vorgesehen ist. Der Hammer ist hierzu an seiner Innenseite, die Spindel an ihrer Außenseite entsprechend ausgebildet, um diese Bewegungen präzise und auch dauerhaft ausüben und übertragen zu können. Die Schlagbewegung ist dabei vergleichsweise gering eingestellt, sodass ein Stillstand bei kurzzeitig geringfügig höher liegenden, in Drehrichtung entgegenwirkenden Drehmomenten verhindert wird.

Die Drehmomentenbegrenzung im engeren Sinne wird in dem Flächenabschnitt bewirkt, in dem keine Schlag-, sondern nur noch eine

Reibwirkung von dem Hammer auf die Spindel ausgeübt wird. Diese als Kurvenbahn ausgebildeten Abschnitte sind jeweils zweiteilig, indem hammerseitig zwei getrennte Flächenabschnitte und/oder spindelseitig zwei getrennte Flächenabschnitte zur übertragung von Reibungskräften vorgesehen sind.

Dabei ist daran gedacht, dass über den zweiten Flächenabschnitt Reibungskräfte geringerer Stärke, verglichen mit dem ersten Flächenabschnitt, übertragen werden. Es sind also zwei Flächenabschnitte zur übertragung von Reibungskräften vorgesehen, die auch separat ausgebildet und angeordnet sein können.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die hammerseitige Kulisse eine abgerundete Kante aufweist. Insbesondere ist diese Kante vorgesehen, um einerseits den Flächenabschnitt zur übertragung der Schlagkräfte und andererseits den Flächenabschnitt zur übertragung der

Reibungskräfte darzustellen. Bei der entsprechenden Bewegung des Hammers schlägt dieser im Bereich des angesprochenen Flächenabschnitts zunächst gegen den korrespondierend ausgebildeten Flächenabschnitt im Bereich der Spindel, um dann in Reibung überzugehen. Vorteilhafterweise wird damit einerseits eine Schlagbewegung ausgeübt, die aber andererseits so begrenzt ist, dass allenfalls das eingestellte, vorgegebene Drehmoment übertragen werden kann.

Entsprechend ist vorgesehen, dass die abgerundete Kante den

Flächenabschnitt zur übertragung einer Schlagbewegung und den nachgeordneten Flächenabschnitt zur übertragung der Reibungskräfte aufweist.

Es handelt sich dabei zur Aufnahme der Fläch lenabschnitte quasi um einen

Nocken von verminderter Größe, gleichzeitig aber deutlich verstärkter Breite.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass bezüglich der drei beabsichtigten Effekte, nämlich Schlag, verstärkte und schließlich verminderte Reibung eine korrespondierende Ausbildung von Hammer und Spindel zweckmäßig ist. Dies ist auf besonders geeignete Weise der Fall, wenn die

spindelseitige Kulisse einen Nocken mit einer vorderseitigen Abrundung aufweist. Der spindelseitige Nocken ist also hierzu im Bereich seines Abschnittes, in dem der Hammer aufschlägt, abgerundet ausgebildet.

Um die angesprochene Wirkung beim Festziehen der Schraube erreichen zu können, ist vorgesehen, dass die Anordnung der Flächenabschnitte auf die Drehrichtung der Spindel im Uhrzeigersinn abgestimmt ist. Diese Richtung entspricht dem Festziehen bei einem üblichen Rechtsgewinde. In der umgekehrten Richtung, gegen den Uhrzeigersinn, weist die Kulisse des Hammers einen Nocken auf, über den die Schlagwirkung des Hammers erreicht wird.

Ein weiterer Vorschlag sieht vor, dass die Kulisse zwei Ausbuchtungen unterschiedlicher Größe aufweist, wobei die angesprochenen Flächenabschnitte der kleineren Ausbuchtung zugeordnet sind. Sie ist dabei auf die Drehrichtung des Schlagschraubers im Uhrzeigersinn abgestimmt, um zu bewirken, dass es zwischen Spindel und Hammer in dem entsprechenden Abschnitt zu einer Haftreibung kommt und die Ausübung eines vorgegebenen und einstellbaren Drehmoments auf die zu befestigende Schraube zu gewährleisten.

Dies ist auf zweckmäßige Weise der Fall, wenn der zweite hammerseitige

Flächenabschnitt der kleineren Ausbuchtung zugeordnet ist. Diese Kurvenbahn befindet sich im Bereich der der abgerundeten Kante zugewandten Seite der kleineren Ausbuchtung.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein

Schlagschraubergerät geschaffen ist, mit dem einerseits Schraubverbindungen durch ein kombiniertes Dreh-/Schlagwerk gelöst werden können. Andererseits wird aber beim Befestigen der Schraubverbindung ein zu festes Anziehen und eine damit einhergehende Materialschädigung dadurch verhindert, dass nur ein begrenztes Drehmoment aufgebracht wird. Die Hämmer übertragen dabei zunächst eine Schlagbewegung von dem Hammer auf die Spindel, wozu hammerseitig eine Kante vorgesehen ist, die man auch als flachen und lang

gezogenen Nocken bezeichnen könnte. In diesem Bereich trifft der Hammer auf eine Abrundung auf dem spindelseitigen Nocken. Es kommt dann zu einem übergang in eine Reibbewegung zwischen dem hammerseitigen Flächenabschnitt im Bereich der Kante und dem spindelseitigen Nocken. Hier wird eine Reibung übertragen, die größer ist als die im letzten Flächenabschnitt. Dies ist hammerseitig ein Flächenabschnitt im Bereich der der Kante in Drehrichtung nachgeordneten Ausbuchtung und spindelseitig ein dazu korrespondierender Abschnitt auf dem Nocken.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Figur 1 ein Schlagschraubergerät, teilweise im Schnitt,

Figur 2 ein Schlagwerk mit Spindel in perspektivischer Ansicht,

Figur 3 einen Hammer und

Figur 4 eine Spindel.

Figur 1 zeigt ein Schlagschraubergerät 1 mit dem Gehäuse 19, an dessen unterem Ende sich der Griff 20 mit dem Druckluftanschluss 22 befindet. über den Schalter 21 wird der Schlagschrauber 1 betätigt. Zu erkennen ist die Spindel 6 mit dem vorderseitigen Antriebsvierkant 23, der korrespondierend zu einem Befestigungsmittel, z. B. einer Stecknuss, ausgebildet ist. Der Schlagschrauber 1 ist im Bereich des Hammerkäfigs 4 ausgeschnitten dargestellt, wodurch die beiden Hämmer 2 und 3 zu erkennen sind, welche über den Hammerkäfig 4 in Schlagbewegungen versetzt werden können.

Gegenstand von Figur 2 ist das Schlagwerk 4, wobei der Hammer 2 in Bezug zu Hammer 3 in versetzter Position dargestellt ist. Mit den Bezugszeichen 24 und 25 sind Bohrungen zur Aufnahme von Bolzen bezeichnet, welche die Bewegung des Hammers im Hammerkäfig des Schlagschraubers begrenzen.

Figur 3 zeigt in perspektivischer Hinsicht einen dieser Hämmer 2. Dieser weist an seiner Innenseite 31 eine Kulisse 7 auf, mit der die hier nicht dargestellte Spindel bei der Drehung des Hammers 2 in Kontakt tritt. Hammer 2 weist an seiner Innenseite 31 eine größere Ausbuchtung 26 und eine kleinere Ausbuchtung 27 auf, die jeweils durch die Bohrungen 28, 29 voneinander abgegrenzt sind. Gut erkennbar ist die asymmetrische Ausbildung des Hammers mit einem Nocken 30 zur übertragung einer reinen Schlagbewegung einerseits und der Kulisse 7 zur übertragung einer Schlag-/Reibbewegung bei der Drehung im umgekehrten Sinne. Dort befindet sich die abgerundete Kante 15, die einerseits den

Flächenabschnitt 9 und andererseits den dahinter angeordneten Flächenabschnitt 11 aufweist und die man auch als flachen und lang gestreckten Nocken bezeichnen könnte. Im Bereich des Flächenabschnitts 9 kommt es zu einer Schlag-, im Bereich des Flächenabschnitts 11 zu einer reinen Reibbewegung, die dann in eine abgeschwächte Reibbewegung übergeht, wenn es zu dem Kontakt zwischen Spindel und Hammer 2 im Bereich des als Kurvenbahn ausgebildeten Flächenabschnitts 13 an der kleineren Ausbuchtung 27 kommt. Diese befindet sich an der der Kante 15 zugewandten Seite 13 der kleineren Ausbuchtung 27.

In Figur 4 ist die Spindel 6 dargestellt. Diese weist stirnseitig den Vierkant

23 und rückseitig die Kulisse 8 auf. Die Kulisse 8 umfasst zunächst eine Abrundung 17 im Bereich des Flächenabschnitts 10 auf, in dem eine Schlagbewegung ausgeübt wird, die dann in Reibbewegung in dem Flächenabschnitt 12 übergeht. Schließlich wird dann im Bereich des Flächenabschnitts 14, der zu der kleineren Ausbuchtung am Hammer korrespondiert, eine Reibung geringerer Stärke ausgeübt. Die Flächenabschnitte 10, 11 und 14 sind sämtlich Bestandteile des auch als Aufsatz zu bezeichnenden Nockens 16 an der Spindel 6.