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Maschine zum Ein- und Ausdrehen von Schrauben bzw. Schraubenmuttern
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Ein- und Ausdrehen von Schrauben, wie sie insbesondere für die Schienenbefestigungsmittel des Eisenbahnoberbaues geeignet und bestimmt ist ; solche Maschinen, deren drehbarer Schraubschlüssel gegen andere Werkzeuge austauschbar ist, eignen sich bei der Bearbeitung des Eisenbahnoberbaues übrigens auch mit Vorteil zum Bohren von Löchern in Holzschwellen, Holzdübeln von Betonschwellen usw.
Die Maschine nach dem Stammpatent Nr. 196899 ist durch einen hydraulisch betätigten Antrieb des auf den Schraubenkopf bzw. die Schraubmutter aufsetzbaren, drehbaren Schlüssels gekennzeichnet. Hiebei ist im Rahmen des Stammpatentes irgend ein Motor bekannter Art, ferner eine von diesem Motor betriebene Pumpe als Druckerzeuger und ein hydraulisches Triebwerk vorgesehen, das den von der Pumpe im umlaufenden Druckmittel- (Öl) erzeugten Druck in eine rotierende Bewegung des Schraubschlüssels umwandelt.
Solche hydraulische Schraubmaschinen haben, wie schon im Stammpatent erläutert wird, gegen- über den vorbekannten mechanischen Maschinen im Eisenbahnoberbau verschiedene grosse Vorteile. Abgesehen von dem sehr wirksamen Überlastungsschutz, der in einfachster Weise durch Anordnung eines Sicherheitsvntiles in der Druckölleitung gewährleistet werden kann, besteht ein sehr beachtlicher Vorteil in der Möglichkeit, das auf den Schraubschlüssel jeweils übertragene Drehmoment weitestgehend zu regeln und dem jeweils vorhandenen Erfordernis anzupassen.
Gemäss einer nach dem Stammpatent bevorzugten Ausführungsvariante dient zur wirksamen Anpassung des Drehmomentes an den jeweils vom Schraubschlüssel zu überwindenden Widerstand eine stufenlos regelbare Pumpe. Wenngleich diese Lösung in rein technischer Hinsicht am besten erscheint, so ist sie aber doch im Hinblick auf die hohen Kosten einer solchen Spezialpumpe nicht immer wirtschaftlich und mit Rücksicht auf die niedrig zu haltenden Gesamtkosten der Maschine nicht immer gangbar.
Die vorliegende Erfindung setzt es sich deshalb zum Ziel, eine solche anpassungsfähige Regelung des Drehmomentes und der Drehzahl desSchraubschlüssels auf eine billigere und dennoch technisch gleichwertige Art zu ermöglichen. Erfindungsgemäss sind nämlich zum Antrieb des hydraulisch betätigten Triebwerkes für den drehbaren Schraubschlüssel mindestens zweierlei Pumpen als Druckerzeuger vorgesehen, die verschiedenerlei Drehzahlen bzw. Fördergeschwindigkeiten haben und nacheinander zum Antrieb des Schraubschlüssels wirksam werden.
Zur Umsteuerung des Antriebes von einem Druckerzeugel auf einen andern ist im Rahmen der Erfindung mindestens ein Ventil vorgesehen, das von dem in der Zuleitung zum hydraulisch betätigten Triebwerk jeweils herrschenden Druck beeinflusst und verstellt wird.
Solange sich also z. B. beim Einschrauben einer Schienenschraube dem Schraubschlüssel nur ein geringer Widerstand entgegensetzt und in der Zuleitung zum Triebwerk nur ein dementsprechend geringer Druck herrscht, arbeitet die Pumpe mit höchster Drehzahl und grösster Fördermenge. Bei ansteigendem Druck, d. h. bei sich erhöhendem Widerstand am Schraubschlüssel, wird selbsttätig eine Pumpe mit geringerer Drehzahl eingeschaltet, die-bei gleichbleibender Leistung des Antriebsmotors - grösseren Druck zu erzeugen vermag und dementsprechend auch ein grösseres Drehmoment am Schraubschlüssel entwickelt.
*1. Zusatzpatent Nr. 201646.
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Beim Lösen einer z. B. stark angerostetenSchraube ist die selbsttätige Umschaltung von einem Druckerzeuger auf den andern gerade umgekehrt. Hier arbeitet vorerst die Pumpe mit geringster Drehzahl und höchstem Druck ; ist aber die Schraube einmal gelockert, setzt eine Pumpe mit höherer Drehzahl ein und besorgt das weitere Ausschrauben mit grosser Geschwindigkeit. Der Endeffekt der erfindungsgemässen Massnahme besteht somit einleuchtenderweise in einer grossen Zeitersparnis beim laufenden Betrieb und in einer grossen Gesamtleistung pro Zeiteinheit.
Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann zur Umsteuerung der verschiedenen Druckerzeuger ein einziges Ventil vorgesehen sein, in dessen Gehäuse einerseits die von den Pumpen als Druckerzeuger kommenden Zuleitungen und anderseits die zum Triebwerk des Schraubschlüssels führenden Leitungen münden und in welchem ferner ein von einer Feder beeinflusstes Organ, z. B. ein Schieber, geführt ist, der über eine Zweigleitung von dem in der Zuleitung zum Triebwerk herrschenden Druck gegen die Wirkung der Feder beeinflusst wird und unter dem Einfluss dieses Druckes die von den einzelnen Pumpen kommenden Zuleitungen und die zum Triebwerk führenden zugeordneten Leitungen nacheinander öffnet bzw. schliesst.
Schliesslich kann erfindungsgemäss dieses einzige Ventil auch noch die Zuleitung zum Triebwerk völlig sperren, sobald der zulässige Maximaldruck für die ganze Anlage erreicht ist, so dass dann das von den Pumpen geförderte Druckmittel zur Gänze über Überdruckventile in den Vorratsbehälter rückfliesst.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen hydraulischen Anlage für eine Schraubmaschine : st in der Zeichnung veranschaulicht, wobei die Fig. 1 die Anlage schematisch im gesamten darstellt, wogegen die Fig. 2-4 nur das Ventil In verschiedenen Stellungen während des Betriebes zeigen.
In Fig. l ist der Drucköl-Vorratsbehälter mit 1 bezeichnet. Zwei Pumpen 2 und 3 beliebiger Bauweise fördern das Drucköl über die Zuleitungen 4 und 5 zum Ventil. In den Zweigleitungen 6 und 7 sind einstellbare Überdruckventile 8 und 9 vorgesehen, die bei Sperrung der Leitungen 4 bzw. 5 dem von den Pumpen 2 bzw. 3 kontinuierlich geförderten Druckmittel den Rückfluss in den Vorratsbehälter 1 gestatten.
Das Gehäuse des Ventiles ist mit 10, der darin gleitend bewegliche Dreikolbenschieber ist mit 11 bezeichnet ; letzterer wild an einem End, von einer gegen die Stirnwand des Gehäuses 10 abgestützten Druckfeder 12 beeinflusst.
Am andern Ende des Gehäuses 10 wird der Weg des uchiebers 11 durch einen Absatz 13 des Gehäuses begrenzt. In eine von diesem Absatz eingeschlossene Kammer des Gehäuses mündet eine Zweigleitung 14, deren Bedeutung später noch erläutert wird.
In den Zylinder bzw. in das Gehäuse 10 münden ferner noch die Leitungen 15 und 16, die sichim weiteren zu einer Leitung 19 vereinigen und zum hydraulischen Triebwerk 20 des Schraubenschlüssels derMaschine führen. In diesen Leitungen 15 und 16 können vorsorglich noch Rückschlagventile 17 und 18 vorgesehen werden, die wirksam werden, sobald in der Leitung 19 der Druck grösser wird als in den Ventilmündungen der Leitungen 15 und 16.
Die Wirkungsweise der Anlage sei an Hand der Fig. 2-4 erläutert, welche das Ventil 10,11 in den verschiedenen Phasen darstellen.
Es wäre beispielsweise eine Schraube zu befestigen (anzuziehen), zu deren Eindrehen ein sukzessive ansteigendes Drehmoment im Schraubschlüssel benötigt wird. Solange das Eindrehen der Schraube ohne grösseren Kraftaufwand vor sich gehen kann, bleibt das Ventil in seiner in den Fig. 1 und 2 dargestellten
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in das Gehäuse 10 und über die ebenfalls offene Leitung 15 weiter zum Triebwerk 20 ; das Triebwerk dreht demnach den Schraubschlüssel rasch und zeitsparend.
Setzt sich nun demSchraubschlüssel einhöhererWiderstand entgegen, entsteht zwangsläufig im Trieb- werk 20 ein höherer Druck, der sich über die Zweigleitung 14 der Zuleitung 19 dem Schieber 11 mitteilt und diesen gegen den Druck der Feder 12 in die der Fig. 3 entsprechende Stellung verschiebt. Es setzt nun die Wirksamkeit der Pumpe 3 ein, die mit geringerer Fördergeschwindigkeit aber höherem Druck über die Leitungen 5,16 und 19 das Triebwerk in Gang hält, solange bis der für die ganze Anlage zulässige Maximaldruck erreicht ist. Bei Erreichen dieses Maximaldruckes schliesslich verschiebt sich der Schieber 11 in die Stellung nach Fig. 4, bei welcher alle Zuleitungen zum Triebwerk 20 gesperrt sind und die Pumpen 2 und 3 über die Zweigleitungen 6 und 7 und die Überdruckventile 8 und 9 im Leerlauf fördern.
Selbstverständlich ist die Erfindung in keiner Weise an das dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden, vielmehr sind im Rahmen der Erfindung überaus zahlreiche konstruktive Varianten denkbar. Insbesondere ist die Zahl der anzuordnenden verschiedenen Pumpen durchaus nicht mit zwei begrenzt sondern kann nach wirtschaftlichen Erwägungen beliebig gewählt werden. Die von den einzelnen Pumpen zu liefernden maximalen Drehmomente können mit Hilfe der einstellbaren Überdruckventile genauestens geregelt und be-
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stimmt werden, so dass es möglich ist, die Aufeinanderfolge in der Wirksamkeit der verschiedenen Pumpen von vornherein festzulegen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Maschine zum Ein- und Ausdrehen von Schrauben bzw. Schraubmutternnach Patent Nr. 196899, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb des hydraulisch betätigten Triebwerkes (20) für den drehbaren Schraubschlüssel od. dgl. mindestens zweierlei Pumpen (2, 3) als Druckerzeuger vorgesehen sind, die verschiedenerlei Drehzahlen haben und nacheinander zum Antrieb des Schraubschlüssels wirksam sind..