Schraubmaschine, insbesondere fahrbare Schienenschraubmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraubmaschine, insbesondere eine fahrbare Schienenschraubmaschine, bei welcher im Kraftweg zwischen Antriebsmotor und Schraubkopf zwecks Begrenzung des abgegebenen Drehmoments eine Kupplung und eine das Drehmoment erfassende Vorrichtung eingefügt sind.
Bei einer bekannten Schraubmaschine dieser Art ist die Kupplung als Reibscheibenkupplung ausgebildet, deren Anpresskraft durch mechanische oder hydraulische Mittel willkürlich veränderbar ist. Die Unterbrechung des Kraftweges zwischen Antriebsmotor und Schraubkopf erfolgt dementsprechend bei überschreitung des von der Reibscheibenkupplung übertragbaren Drehmoments. Die das Drehmoment erfassende Vorrichtung der bekannten Schraubmaschine, bei der eine dem Drehmoment proportionale Kraft gegen einen Kraftspeicher wirkt, ist ausschliesslich mit einer Anzeige versehen, an der das jeweils übertragene Drehmoment laufend abgelesen werden kann.
Die bekannte Schraubmaschine ist daher in der Weise zu bedienen, dass der Bedienende jeweils laufend das übertragene Drehmoment abliest und dementsprechend die Anpresskraft an der Reibscheibenkupplung durch Beeinflussung der sie erzeugenden mechanischen oder hydraulischen Mittel manuell einstellt. Die Einstellung des jeweils zu erzielenden maximalen Drehmoments erfolgt somit bei der bekannten Schraubmaschine nicht selbständig und ist von der Geschicklichkeit des Bedienenden abhängig. Ausserdem sind die Ungenauigkeit des Trennens bei einer Reibscheibenkupplung und das Schleifen der Reibscheiben aufeinander Nachteile der bekannten Schraubmaschine.
Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Schraubmaschine ein selbsttätiges Unterbrechen des Kraftweges der Schraubmaschine genau bei dem eingestellten Drehmoment zu erreichen.
Bei einer Schraubmaschine der eingangs genannten Art besteht die Erfindung darin, dass die Kupplung schaltbar ist und über einen Schalter in Wirkungsverbindung mit der das Drehmoment erfassenden Vorrichtung steht, die einen in dem Kraftweg angeordneten Drehstab und ein diesen umgebendes Rohr ausserhalb des Kraftweges aufweist, wobei Drehstab und Rohr gemeinsam rotieren und deren von dem Drehmoment abhängige Relativdrehung den Schalter betätigt. Da die Verdrehung eines Drehstabes mit ausserordentlich geringen Ungenauigkeiten ein Mass für das übertragene Drehmoment ist, kann dieses in der Schraubmaschine nach der Erfindung sehr genau erfasst werden. Ausserdem kann sich von der Relativdrehung zwischen Drehstab und Rohr auf sehr einfache Weise ein Schaltvorgang für das Trennen der schaltbaren Kupplung ableiten lassen.
Schliesslich kann die aus Drehstab und Rohr bestehende, das Drehmoment erfassende Vorrichtung besonders bei einer fahrbaren Schienenschraubmaschine nur einen unbedeutenden zusätzlichen Raumbedarf erfordern.
Eine zweckmässige Ausführungsform der Schraubmaschine nach der Erfindung besteht darin, dass das Rohr mindestens eine Schrägfläche am Umfang aufweist, an der eine entsprechende Gegenfläche an der Schaltklaue einer mit dem Drehstab drehfest verbundenen, axial relativ verschieblichen, federbelasteten Schalthülse anliegt, in deren Umfangsnut ein Betätigungshebel für den Schalter eingreift. Die axiale Verschiebung der Schalthülse kann dabei ein Mass für das übertragene Drehmoment sein; dieses Mass kann durch den zweckmässig ausschliesslich drehbar gelagerten Betätigungshebel abgegriffen werden. Die Auslösung des Schaltvorgangs bei verschiedenen vorher einzustellenden Drehmomenten kann dabei dadurch ermöglicht werden, dass der Betätigungshebel in verschiedenen Relativlagen mit einem um die Achse des Betätigungshebels und gemeinsam mit diesem drehbaren Schaltsegment verbindbar ist.
das eine Auslöseflanke für den Schalter aufweist. Jeder Relativlage zwischen Betätigungshebel und Schaltsegment kann dabei ein bestimmtes Drehmoment entsprechen, bei dem der Schaltvorgang ausgelöst werden kann.
An dem Schaltsegment können Markierungen angebracht sein. die die zugeordneten Drehmomente angeben.
Um Überlastungen des Drehstabes durch auftretende zu hohe Drehmomente zu vermeiden, ist eine Ausbildung der Schraubmaschine zweckmässig, bei der an die Schrägfläche am Umfang des Rohres und an die Gegen fläche an der Schaltklaue zur Drehachse parallele Anschlagflächen anschliessen, die die Relativdrehung zwischen Drehstab und Rohr begrenzen. Sobald die Anschlagflächen infolge eines aufgetretenen hohen Drehmoments aneinander zur Anlage gekommen sind, kann das Rohr zur Übertragung des Drehmoments mit herangezogen und damit in den Kraftweg eingeschaltet werden.
Die Benutzung der Schraubmaschine mit aneinander anliegenden Anschlagflächen an Rohr und Schaltklaue kann insbesondere für Arbeiten zweckmässig sein, bei denen ein hohes Drehmoment erforderlich ist und es auf eine Begrenzung des Drehmoments nicht ankommt, wie dies beispielsweise beim Lösen festsitzender Schwellenschrauben der Fall ist. Insbesondere um derartige Arbeiten zu ermöglichen, ist es zweckmässig, an der Schraubmaschine einen willkürlich betätigbaren Zusatzschalter im Auslöseweg des von der Relativdrehung betätigten Schalters vorzusehen, so dass bei betätigtem Zusatzschalter die Relativdrehung zwischen Drehstab und Rohr nicht zu einem Auslösen des Schalters führt und der Drehstab bis zum Aneinanderanliegen der Anschlagflächen verdreht u.
dann das Drehmoment über Rohr und Drehstab geleitet werden kann.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel für die Erfindung eine fahrbare Schienenschraubmaschine dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch die Schraubmaschine,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die das Drehmoment erfassende Vorrichtung in unbelastetem Zustand,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die das Drehmoment erfassende Vorrichtung in voll belastetem Zustand, Fig.4 ein Schaltschema der Schraubmaschine mit Teilen des Schalters in Draufsicht.
Der Verbrennungsmotor 1 treibt den Wechselstromgenerator 2 und die Eingangswelle 3 des Untersetzungsgetriebes 4 an. In der Zwischenwelle 5 des Untersetzungsgetriebes 4 ist eine schaltbare Magnetkupplung 6 angeordnet. An die Ausgangswelle 7 des Untersetzungsgetriebes 4 ist eine Hülse 8 angeflanscht, in der das eine Ende des Drehstabes 9 drehfest gelagert ist. Auf der Hülse 8 ist drehfest und axial verschieblich die Schalthülse 10 gelagert, gegen die eine auf der Hülse 8 sitzende Feder 11 in Achsrichtung drückt. Auf der Hülse 8 ist ausserdem das eine Ende des Rohres 12 gelagert, das den Drehstab 9 umgibt.
An dem Ende des Rohres 12 sind am Umfang zwei Schrägflächen 13 vorgesehen, an denen die zugehörigen Gegenflächen 14 der Schaltklauen 15 der Schalthülse 10 anliegen. An die Schrägflächen 13 am Umfang des Rohres 12 und die Gegenflächen 14 an den Schaltklauen 15 schliessen Anschlagflächen 16 an, die parallel zur Drehachse der Hülse 8 verlaufen. In die Umfangsnut 17 der Schalthülse 10 greift der drehbar gelagerte Betätigungshebel 18 ein.
Die von der Vorrichtung zum Erfassen des Drehmoments abgewandten Enden des Drehstabes 9 und des Rohres 12 sind drehfest miteinander verbunden und stehen über das schaltbare Richtungswechselgetriebe 19 mit dem Schraubkopf 20 in Antriebsverbindung.
Mit dem Betätigungshebel 18 ist drehfest der Einstellhebel 21 verbunden, der mittels der Schraube 22 mit dem Schaltsegment 23 in verschiedenen Relativlagen verbindbar ist, wobei die Schraube 22 durch den kreisringsegmentförmigen Schlitz 24 in dem Schaltsegment 23 hindurchgreift. Entlang dem Schlitz 24 sind Markierungen für das einzustellende Drehmoment vorgesehen. Die Aussenkante des Schaltsegments 23 weist eine Auslöse flanke 25 auf. Sobald beim Drehen des Schaltsegments 23 die Rolle 26 an dem Hebel 27 des Hilfsschalters 28 auf die Auslöseflanke 25 aufläuft, wird der Hilfsschalter 28 entgegen der Kraft der Schaltfeder 29 geschlossen.
Der von dem Wechselstromgenerator 2 erzeugte Wechselstrom wird durch den Gleichrichter 30 in Gleichstrom verwandelt, der bei geschlossenem Hauptschalter 31 die Magnetkupplung 6 in eingeschaltetem Zustand hält. Das Schliessen des Hilfsschalters 28 bei Erreichen des eingestellten Drehmoments bewirkt das öffnen des Hauptschalters 31 und damit das Trennen der Magnetkupplung 6, worauf infolge Rückdrehung des Schaltsegments 23 der Hilfsschalter 28 durch die Schaltfeder 29 wieder geöffnet wird. Der Hilfsschalter 28 kann hinsichtlich des Öffnens des Hauptschalters 31 durch manuelles öffnen des Zusatzschalters 32 unwirksam gemacht werden, da dieser im Auslöseweg zwischen dem Hilfsschalter 28 und dem Hauptschalter 31 liegt. Zusätzlich ist ein manuell betätigbarer Druckknopfschalter 33 vorgesehen, durch dessen Betätigung der Hauptschalter 31 geöffnet und geschlossen werden kann.
Der als Schrittschalter ausgebildete Hauptschalter 31 wird dabei durch die von dem Hilfsschalter 28 oder dem Druckknopfschalter 33 kommenden einzelnen Impulse geschaltet, wobei das Schliessen des Hauptschalters 31 stets durch den Druckknopfschalter 33 und das Öffnen des Hauptschalters 31 wahlweise durch den Hilfsschalter 28 oder den Druckknopfschalter 33 bewirkt wird.