DE102004002810A1

DE102004002810A1 - Drehmomentdoppelschrauber

Info

Publication number: DE102004002810A1
Application number: DE200410002810
Authority: DE
Inventors: Henning Otte
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-01-20
Filing date: 2004-01-20
Publication date: 2005-08-04

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehmomentdoppelschrauber zur Herstellung und zum Lösen von Schraubverbindungen, mit einem in einem Schraubergehäuse angeordneten Elektromotor mit einer Motorabtriebswelle und zwei aus dem Schraubergehäuse herausragenden und mit der Motorabtriebswelle gekoppelten Ansätzen zur Aufnahme von Schraubvorsätzen und mit einer Vorrichtung zur Einstellung von Anzugsdrehmomenten. Sie löst die Aufgabe, einen derartigen Drehomomentdoppelschrauber so zu gestalten, dass mit diesem die Herstellung unterschiedlicher Schraubverbindungen auf einfache Weise ermöglicht ist. Dazu ist der Elektromotor über ein Getriebe (2) und eine Getriebeabtriebswelle (4) mit zwei getrennt voneinander angeordneten Schrauberabtriebswellen (8, 9) zum Anschluss jeweils eines Schraubvorsatzes gekoppelt, deren Drehrichtung umkehrbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehmomentdoppelschrauber zur Herstellung von Schraubverbindungen, insbesondere mit einem Gewindezapfen und einer auf diesen aufschraubbaren Mutter.

Im Fahrzeugbau werden Schraubverbindungen einer Mutter mit einem Gewindezapfen üblicherweise in Abhängigkeit von der Position der Schraubverbindungsstelle am Fahrzeug von einer Bedienperson von Hand oder von einem Roboter geführt und gesteuert hergestellt. Zur Herstellung der Schraubverbindungen können Drehmomentschlüssel mit ablesbarem Anzugsdrehmoment oder Drehmomentschrauber mit einem vorbestimmbaren Anzugsdrehmoment eingesetzt werden, um die Schraubverbindungen mit dem jeweiligen vom Konstrukteur vorgesehenen Drehmoment zur Erzielung einer vorbestimmten Verbindungsfestigkeit festzuziehen, die den Belastungen, insbesondere denen des Fahrbetriebes, standhält.

An einem Fertigungsabschnitt müssen üblicherweise mehrere verschiedene Schrauboperationen ausgeführt werden. Wenn für diese verschiedene maximale Drehmomente vorgesehen sind, ergibt sich die Notwendigkeit des Einsatzes verschiedener Drehmomentschrauber oder der Verwendung eines solchen mit einer individuell vorzunehmenden Drehmomenteinstellung, wie in der DE 196 20 782 vorgeschlagen ist. Wenn die Schraubverbindungen zusätzlich noch unterschiedlich dimensioniert sind, sind für diese auch unterschiedliche Schlüsselweiten erforderlich, beispielsweise ein Schlüsseleinsatz für eine M8-Verschraubung und ein solcher für eine M10-Verschraubung. Das bedeutet, dass ein Drehmomentschrauber mit einem einstellbaren Drehmoment für eine anders dimensionierte Schraubverbindung mit einem anderen Schraubvorsatz versehen sein muss, oder, dass mehrere Drehmomentschrauber mit jeweils einem anderen Schraubvorsatz zum Einsatz kommen und demzufolge entsprechend dem Fertigungsablauf regelmäßig ausgetauscht werden müssen. Das verzögert den Fertigungsablauf.

Aus der DE 35 01 540 A1 ist ein drehmomenteinstellbarer Drehmoment(doppel-)schrauber zum Festziehen, Lösen und Verstellen von Schrauben und Muttern bekannt geworden; der ein Schraubergehäuse mit einer beidseits aus diesem herausragenden und elektromotorisch angetriebenen Schrauberabtriebswelle aufweist, die an ihren beiden Enden mit vorstehenden Vierkantstücken zur Anordnung von Schraubvorsätzen versehen ist. Die Schrauberabtriebswelle wird durch ein Zahnrad angetrieben, das mit einer auf der Motorwelle des Elektromotors angeordneten Schnecke kämmt. Die Vierkantstücke sind für die ein- oder auszuschraubenden Schrauben oder Muttern vorgesehen und haben die Drehrichtung der Schrauberwelle. Das bedeutet, dass dieser Drehmomentschrauber nur dann geeignet ist, Schraubverbindungen mit verschiedenen Dimensionierungen herzustellen oder zu lösen, wenn beim Einsatz des jeweils anderen an der Schrauberabtriebswelle angeordneten Schraubvorsatzes die Drehrichtung geändert wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Drehmomentdoppelschrauber nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass mit diesem die Herstellung unterschiedlicher Schraubverbindungen auf einfachere Weise ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Drehmomentdoppelschrauber nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung besteht darin, dass bei einem Drehmomentdoppelschrauber mit einem in einem Schraubergehäuse angeordneten Elektromotor mit einer Motorabtriebswelle und zwei aus dem Schraubergehäuse herausragenden und mit der Motorabtriebswelle gekoppelten Ansätzen zur Aufnahme von Schraubvorsätzen sowie mit einer Vorrichtung zur Einstellung von Anzugsdrehmomenten, der Elektromotor über ein Getriebe und eine Getriebeabtriebswelle mit zwei getrennt voneinander angeordneten Schrauberabtriebswellen zum Anschluss jeweils eines Schraubvorsatzes gekoppelt ist, deren Drehrichtung gleichzeitig umkehrbar ist. Durch diese Ausstattung eines Drehmomentdoppelschraubers mit zwei Schrauberabtriebswellen, an die unterschiedliche Werkzeuge (Schraubvorsätze) angeschlossen werden können, ist die Möglichkeit gegeben, diesen zur Herstellung zweier in Ihrer Größe und Festigkeit unterschiedlicher Schraubverbindungen einzusetzen, lediglich dadurch, dass jeweils der andere Schraubvorsatz mit der entsprechenden Schraube oder Mutter in Eingriff gebracht wird. Ein Austausch des Drehmomentdoppelschraubers gegen einen anderen Drehmomentschrauber bei der Herstellung zweier unterschiedlicher Schraubverbindungen ist nicht mehr erforderlich, wodurch die Anzahl der im Fertigungsprozess eingesetzten Drehmomentschrauber halbiert werden kann. Überdies wird Fertigungszeit eingespart, insbesondere bei manueller Handhabung, und es wird die Prozesssicherheit erhöht.

Die Schrauberabtriebswellen sind wegen einer erleichterten Handhabung des Drehmomentdoppelschraubers zweckmäßigerweise quer zur Getriebeabtriebswelle und um 180° versetzt zueinander angeordnet.

Zum gleichzeitigen Antrieb der Schrauberabtriebswellen sind diese über wenigstens ein Getriebe, insbesondere ein Kegelrad- oder Stirnradgetriebe, an die Getriebeabtriebswelle gekoppelt. Die an den Abtriebswellen angeordneten Kegelräder können dabei auch unterschiedlich sein, so dass die jeweils gebildeten Kegelradgetriebe abtriebsseitig verschiedene Drehzahlen aufweisen.

Zur Umschaltung der Drehrichtung der Schrauberabtriebswellen kann eine mit einer Steuereinrichtung für den Elektromotor gekoppelte bistabile Kippschaltung dienen. Diese veranlasst entweder selbsttätig, bevorzugt in Abhängigkeit von der Stellung des Drehmomentdoppelschraubers zum Werkzeug, vorübergehend ein Kippen (Versetzen) in den anderen Schaltzustand und damit eine Umkehr der Drehrichtung und zugleich auch eine Drehmomentänderung, oder wird durch einen Schalter, der einen Triggerimpuls auslöst, in den jeweils anderen Schaltzustand versetzt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Drehmomentschrauber mit einem Kegelradgetriebe in schematischer Darstellung. Dieser weist in einem Schraubergehäuse 1 einen frequenzgesteuerten Elektromotor M, ein mit diesem gekoppeltes Planetengetriebe 2, das die Drehzahl des Elektromotors von ca. 30.000 U/min auf 200 bis 500 U/min reduziert, einen Messwertgeber 3 zum Einstellen von Drehmomenten, eine mit dem Planetengetriebe 2 verbundene und über dieses vom Elektromotor M angetriebene Getriebeabtriebswelle 4 und zwei um 180° versetzt zueinander und quer zur Getriebeabtriebswelle 4 angeordnete und über jeweils ein Kegelradgetriebe 5/6, 5/7 mit dieser gekoppelte Schrauberabtriebswellen 8 und 9 mit Aunahmen 10 und 11 für unterschiedliche Schraubvorsätze (M8 und M10) auf. Der Elektromotor M wird über eine Motorsteuerung 12 betrieben, die Signale vom Messwertgeber 3 erhält und mit einer Kippschaltung zur Umkehr der Drehrichtung versehen ist. Die Kippschaltung ist mit einem zweistufigen Schalter 13 verbunden, der in der 1. Stufe den Motor ein- und ausschaltet und in einer zweiten Schaltstufe eine Umkehr der Drehrichtung veranlasst.

1: Schraubergehäuse
2: Planetengetriebe
3: Messwertgeber
4: Getriebeabtriebswelle
5: Kegelrad
6: Kegelrad
7: Kegelrad
8: Schrauberabtriebswelle
9: Schrauberabtriebswelle
10: Aufnahme
11: Aufnahme
12: Motorsteuerung
13: Schalter
M: Elektromotor

Claims

Drehmomentdoppelschrauber zur Herstellung und zum Lösen von Schraubverbindungen, mit einem in einem Schraubergehäuse angeordneten Elektromotor mit einer Motorabtriebswelle und zwei aus dem Schraubergehäuse herausragenden und mit der Motorabtriebswelle gekoppelten Ansätzen zur Aufnahme von Schraubvorsätzen und mit einer Vorrichtung zur Einstellung von Anzugsdrehmomenten, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (M) über ein Getriebe (2) und eine Getriebeabtriebswelle (4) mit zwei getrennt voneinander angeordneten Schrauberabtriebswellen (8, 9) zum Anschluss jeweils eines Schraubvorsatzes gekoppelt ist, deren Drehrichtung umkehrbar ist.
Drehmomentdoppelschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauberabtriebswellen (8, 9) quer zur Getriebeabtriebswelle (4) und um 180° versetzt zueinander angeordnet sind.
Drehmomentschrauber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauberabtriebswellen (8, 9) jeweils über ein Getriebe mit der Getriebeabtriebswelle (4) gekoppelt sind.
Drehmomentschrauber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Kegelrad- oder Stirnradgetriebe (5/6, 5/7) ist.
Drehmomentdoppelschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Umkehr der Drehrichtung der Schrauberabtriebswellen (8, 9) eine bistabile Kippschaltung in einer Steuereinrichtung (12) für den Elektromotor (M) angeordnet ist, die eine Drehrichtungsumkehr, verbunden auch mit einer Drehmomentänderung, selbsttätig veranlasst, oder, die durch einen von einem Schalters (13) ausgelösten Triggerimpuls in den jeweils anderen Schaltzustand versetzt wird.