DE102004019425A1

DE102004019425A1 - Pressure driven power wrench has a cylinder sleeve mounted inside an arm of a housing and with the pressurised fluid feed via the space between the housing and the cylinder

Info

Publication number: DE102004019425A1
Application number: DE200410019425
Authority: DE
Inventors: Joerg Hohmann; Frank Hohmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-04-19
Filing date: 2004-04-19
Publication date: 2005-11-10

Abstract

A power wrench with reduced resistance to the pressurised fluid feed, e.g. hydraulic feed, has a cylinder sleeve (4) fitted into an arm (2) of the tool housing leaving the space between the sleeve and the housing as the servo feed to a pressure space (12) inside the closed end of the housing. The pressure connection (10, 11) is through the side wall of the housing, to operate on a reciprocating piston (13) which drives a ratchet arm (18) via a thrust rod (16) and a return spring (17). The cylinder sleeve is secured into the housing via a threaded connection (5) and with a pressure seal between the bottom of the sleeve and the housing.

Description

Die Erfindung betrifft einen druckmittelbetriebenen Kraftschrauber mit einem aus einem Zylindergehäuse und einem Kopfteil bestehenden Gehäuse, einer im Kopfteil drehbar gelagerten, verzahnten Buchse, die mit einer Klinke ein Klinkengesperre bildet, das durch eine Kolben-Zylinder-Einheit betätigbar ist.The The invention relates to a fluid-powered power wrench with one from a cylinder housing and a headboard existing housing, one in the head part rotatable mounted, toothed socket, which with a pawl a ratchet forms, by a piston-cylinder unit actuated is.

In der DE 36 20 753 C2 ist ein derartiger, hydraulischer Kraftschrauber mit einem Kopfstück, das ein zwischen zwei Stirnwänden drehbar gelagertes Ringstück zum drehfesten Verbinden mit einer zu drehenden Schraube aufweist, einem in dem Kopfstück koaxial zu dem Ringstück gelagerten Hebel, der mit einem Ratschenelement außen an dem Ringstück angreift, einem von dem Kopfstück starr abstehenden Gehäuseteil, welches einen Hydraulikzylinder enthält, und einem in dem Hydraulikzylinder bewegbaren Kolben, dessen Kolbenstange beweglich an dem Hebel angreift, wobei das Gehäuseteil als Berstschutz ausgebildet ist und einen Kanal aufweist, dessen Wand den Hydraulikzylinder mit über dessen Länge im Wesentlichen konstanten Abstand umgibt, wobei Hydraulikzylinder und Kanal wenigstens annähernd koaxial zueinander ausgerichtet sind und in der Wand des Hydraulikzylinders Bohrungen vorgesehen sind und ein Freiraum zwischen dem Hydraulikzylinder und dem Gehäuseteil mit einer hydraulischen Hilfsdruckquelle verbunden ist.In the DE 36 20 753 C2 is such a hydraulic power wrench with a head piece, which has a rotatably mounted between two end walls ring piece for rotationally fixed connection with a screw to be rotated, mounted in the head piece coaxial with the ring piece lever which engages with a ratchet element on the outside of the ring piece, a from the head piece rigidly protruding housing part which contains a hydraulic cylinder and a movable piston in the hydraulic cylinder, the piston rod movably engages the lever, wherein the housing part is designed as bursting protection and having a channel whose wall substantially over the length of the hydraulic cylinder over its length surrounds constant distance, wherein the hydraulic cylinder and channel are aligned at least approximately coaxially with each other and in the wall of the hydraulic cylinder bores are provided and a space between the hydraulic cylinder and the housing part verbunde with an auxiliary hydraulic pressure source n is.

Das Druckmittel der Hilfsdruckquelle wird über einen stirnseitigen Anschluss am Hydraulikzylinder und dem Freiraum der Kolbenunterseite zugeführt, um ihn, nach Betätigung des Ratschenelements, in seine Ausgangsposition zurückzuführen. Zu diesem Zweck ist der Hydraulikzylinder an seinem stirnseitigen Ende abgedichtet im den Berstschutz bildenden Gehäuseteil angeordnet und auch gegenüber der Kolbenstange und dem den Berstschutz bildenden Gehäuseteil abgedichtet. Neben dem Anschluss für die hydraulische Hilfsdruckquelle befindet sich am stirnseitigen Ende des Hydraulikzylinders auch ein Anschluss für die hydraulische Hauptdruckquelle.The Pressure medium of the auxiliary pressure source is via a frontal connection supplied to the hydraulic cylinder and the clearance of the piston bottom to him, after operation of the ratchet element, due to its original position. To This purpose is the hydraulic cylinder at its front end arranged sealed in the burst protection housing forming part and also across from the piston rod and the casing part forming the burst protection sealed. Next to the connection for the hydraulic auxiliary pressure source is also located at the front end of the hydraulic cylinder a connection for the main hydraulic pressure source.

Abgesehen von den drei für den Hydraulikzylinder erforderlichen Dichtungen ist bei diesem bekannten hydraulischen Kraftschrauber als nachteilig anzusehen, dass sich die Anschlüsse für die hydraulische Hauptdruckquelle und die Hilfsdruckquelle am stirnseitigen Ende des den Berstschutz bildenden Gehäuseteils befinden. Da die Druckmittelzufuhr mit Drücken in der Größenordnung von etwa bis zu 850 bar, wie in der DE 36 20 753 C2 angegeben, heutzutage jedoch schon bis zu 2000 bar erfolgt, müssen die Anschlüsse für die Druckmittelzufuhr sowie die damit verbundenen Schläuche entsprechend widerstandsfähig ausgebildet sein und sind dementsprechend wenig biegsam, so dass im Bereich der Druckmittelanschlüsse ein großer Platzbedarf gegeben ist. Dies ist beim Anziehen von eng beieinander stehenden Schrauben, wie dies bei Reaktordruckgefäßen und Turbinengehäusen gegeben ist ein erheblicher Nachteil.Apart from the three required for the hydraulic cylinder seals is to be regarded as disadvantageous in this known hydraulic power screwdriver that the connections for the main hydraulic pressure source and the auxiliary pressure source are located at the front end of the casing protection forming housing part. Since the pressure medium supply with pressures in the order of about up to 850 bar, as in DE 36 20 753 C2 indicated, but nowadays up to 2000 bar, the connections for the pressure medium supply and the associated hoses must be designed to be resistant and accordingly are not very flexible, so that in the area of the pressure medium connections a large space is required. This is a significant disadvantage when tightening closely spaced screws, as is the case with reactor pressure vessels and turbine housings.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten druckmittelbetriebenen Kraftschrauber der vorstehend beschriebenen Art zur Verfügung zu stellen, der einen geringeren Platzbedarf aufweist und sich auch zum Anziehen eng beieinander stehender Schrauben eignet, wobei während der Druckmittelzufuhr und – rückleitung möglichst geringe Drosselverluste auftreten sollen.Of the Invention is therefore the object of an improved fluid powered power wrench of the type described above Kind available to provide, which has a smaller footprint and also is suitable for tightening closely spaced screws, wherein during the Pressure medium supply and return preferably low throttle losses should occur.

Ausgehend von dieser Aufgabenstellung wird bei einem druckmittelbetriebenen Kraftschrauber mit einem aus einem Zylindergehäuse und einem Kopfteil bestehenden Gehäuse, einer im Kopfteil drehbar gelagerten, verzahnten Buchse, die mit einer Klinke ein Klinkengesperre bildet, das durch eine Kolben-Zylinder-Einheit betätigbar ist, vorgeschlagen, dass die Druckmittelzufuhr zur Kolben-Zylinder-Einheit über einen seitlichen, benachbart zum Kopfteil angeordneten Druckmittelanschluss und einen Ringspalt zwischen einer Zylinderbuchse und dem Zylindergehäuse zu einem Freiraum oberhalb der Oberseite eines Kolbens erfolgt.outgoing of this task is in a fluid-operated Power wrench with one consisting of a cylinder housing and a headboard Casing, a rotatably mounted in the head part, toothed socket, with a pawl is a ratchet mechanism formed by a piston-cylinder unit actuated is proposed that the pressure medium supply to the piston-cylinder unit via a lateral, adjacent to the head part arranged pressure medium connection and an annular gap between a cylinder liner and the cylinder housing to a Free space above the top of a piston takes place.

Das stirnseitige Ende des Zylindergehäuses und der Zylinderbuchse ist völlig frei von Druckmittelanschlüssen, wodurch sich der erfindungsgemäße Kraftschrauber auch bei beengten Verhältnissen problemlos verwenden lässt.The front end of the cylinder housing and the cylinder liner is completely free of pressure fluid connections, causing the power wrench according to the invention even in cramped conditions easy to use.

Die Fertigung und Montage der Einzelteile lässt sich besonders einfach gestalten, wenn die am kolbenseitigen Ende offene Zylinderbuchse am kopfteilseitigen Ende des Zylindergehäuses abgedichtet befestigt ist, das Druckmittel dem Ringspalt über eine Radialbohrung im Zylindergehäuse benachbart zu einer Dichtung für die Zylinderbuchse zugeführt wird und der Freiraum zwischen einem als Zylinderdeckel ausgebildeten Teil des Zylindergehäuses und einem verkürzten, zylinderdeckelseitigen Ende der Zylinderbuchse gebildet ist.The Manufacturing and assembly of the individual parts is particularly easy shape, if the open at the piston end cylinder liner attached sealed at the headboard end of the cylinder housing is, the pressure medium adjacent to the annular gap via a radial bore in the cylinder housing to a seal for fed to the cylinder liner is and the space between a trained as a cylinder cover Part of the cylinder housing and a shortened, Cylinder cover side end of the cylinder liner is formed.

Hierdurch ist nur eine einzige Dichtung zwischen der Zylinderbuchse und dem Zylindergehäuse im Bereich der Befestigung im Zylindergehäuse erforderlich, während das Zylindergehäuse den Zylinderdeckel aufweist, der einteilig mit dem Zylindergehäuse hergestellt ist. Dementsprechend braucht der Zylinderdeckel nicht kräftiger als die übrigen Teile des Zylindergehäuses ausgebildet zu werden, und der für die Druckmittelzufuhr zum Kolben erforderliche Freiraum lässt sich auf einfachste Weise durch die verkürzte Ausbildung des kolbenseitigen Endes der dort offenen Zylinderbuchse ausbilden.As a result, only a single seal between the cylinder liner and the cylinder housing in the region of attachment in the cylinder housing is required, while the cylinder housing has the cylinder cover, which is made in one piece with the cylinder housing. Accordingly, the cylinder cover need not be formed stronger than the other parts of the cylinder housing, and for the pressure medium supply to the piston required clearance can be formed in the simplest way by the shortened design of the piston-side end of the cylinder liner open there.

Wenn der Druckmittelanschluss am Zylindergehäuse als Dreh-Schwenk-Anschluss ausgebildet wird, wird die Handhabung des erfindungsgemäßen Kraftschraubers zusätzlich erheblich erleichtert, da keine Behinderung durch steife Schläuche eintreten kann.If the pressure fluid connection on the cylinder housing as a swivel-swivel connection is formed, the handling of the power wrench according to the invention additionally considerably relieved, since no obstruction by rigid hoses can occur.

Vorzugsweise kann der Kolben über eine Schubstange an der Klinke angreifen, wobei sich die Schubstange an der Kolbenunterseite mit seinem komplementären Ende in einer halbkreisförmigen Ausnehmung oder in einer Kugelkalotte und an der Klinke mittels eines kräftig dimensionierten Zapfens abstützt.Preferably can the piston over engage a push rod on the latch, with the push rod on the underside of the piston with its complementary end in a semicircular recess or in a spherical cap and on the pawl by means of a strongly dimensioned Supported pin.

Die Kolbenkräfte werden somit direkt auf die Schubstange übertragen, wobei eine geringe Winkelbeweglichkeit in der halbkreisförmigen Ausnehmung oder Kugelkalotte gegeben ist, während die auf die Klinke wirkenden Kräfte mittels eines kräftig dimensionierten Zapfens übertragen werden, der sich an dieser Stelle, ohne räumlich beengt zu sein, sehr kräftig gestalten lässt.The piston forces are thus transferred directly to the push rod, with a small Angular mobility in the semicircular recess or spherical cap is given while the forces acting on the pawl by means of a strong transmitted dimensioned pin who are at this point, without being spatially cramped, very much shape vigorously leaves.

Eine kräftig dimensionierte Rückholfeder kann sich an der Kolbenunterseite und einem Bund an der Zylinderbuchse abstützen und ist koaxial zur Schubstange angeordnet.A strongly dimensioned return spring can on the underside of the piston and a collar on the cylinder liner support and is arranged coaxially with the push rod.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, die einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Kraftschrauber zeigt.The Invention will be described below with reference to an illustrated in the drawing embodiment explains the one longitudinal section by the power wrench according to the invention shows.

Der erfindungsgemäße Kraftschrauber weist ein Gehäuse, bestehend aus einem Kopfteil 1 und einem Zylindergehäuse 2, die einteilig ausgebildet sind, auf. Des Weiteren ist mit dem Zylindergehäuse 2 ein Zylinderdeckel 3 einteilig ausgebildet.The power wrench according to the invention has a housing consisting of a head part 1 and a cylinder housing 2 , which are integrally formed on. Furthermore, with the cylinder housing 2 a cylinder cover 3 formed in one piece.

Im Zylindergehäuse 2 ist eine Zylinderbuchse 4 angeordnet, die mittels eines Gewindeendes 5 in ein entsprechendes Gewinde, benachbart zum Kopfteil 1 in das Zylindergehäuse 2 eingeschraubt ist. Eine zum Gewindeende 5 benachbarte Dichtung 6 dichtet die Zylinderbuchse 4 gegenüber dem Zylindergehäuse 2 ab.In the cylinder housing 2 is a cylinder liner 4 arranged, which by means of a threaded end 5 in a corresponding thread, adjacent to the headboard 1 in the cylinder housing 2 is screwed. One to the end of the thread 5 adjacent seal 6 seals the cylinder liner 4 opposite the cylinder housing 2 from.

Über einen Druckmittelanschluss 11 und eine Radialbohrung 10 wird Druckmittel in einem Ringspalt 7 zwischen dem Zylindergehäuse 2 und der Zylinderbuchse 4 zugeführt. Auf Grund des großen widerstandsfreien Querschnitts kann der Druckmittelzufluss ungehindert einem Freiraum 12 zwischen dem Ende der Zylinderbuchse 4 und dem Zylinderdeckel 3 zufließen. Der Freiraum 12 wird auf einfache Weise durch entsprechend verkürzte Ausbildung der Zylinderbuchse 4 gebildet. In der Zylinderbuchse 4 ist ein mittels einer Hochdruckdichtung 13a abgedichteter Kolben 13 geführt. Dieser Kolben weist eine halbkreisförmige oder kugelkalottenförmige Ausnehmung 14 auf, in der sich das komplementär ausgebildete Ende einer Schubstange 16 abstützt. In einer Bohrung 15 im Kolben 13 und in der Schubstange 16 ist ein nicht dargestellter Spannstift angeordnet, der eine Verbindung zwischen dem Kolben 13 und der Schubstange 16 gewährleistet, eine geringfügige Schwenkbewegung der Schubstange jedoch zulässt. Eine Rückholfeder 17 stützt sich an der Unterseite des Kolbens 13 und auf einem Bund am kopfteilseitigen Ende der Zylinderbuchse 4 ab.Via a pressure medium connection 11 and a radial bore 10 is pressure medium in an annular gap 7 between the cylinder housing 2 and the cylinder liner 4 fed. Due to the large, resistance-free cross-section, the pressure medium inflow can freely move freely 12 between the end of the cylinder liner 4 and the cylinder cover 3 accrue. The open space 12 is achieved in a simple manner by correspondingly shortened design of the cylinder liner 4 educated. In the cylinder liner 4 is one by means of a high pressure seal 13a sealed piston 13 guided. This piston has a semicircular or kugelkalottenförmige recess 14 on, in which the complementarily formed end of a push rod 16 supported. In a hole 15 in the piston 13 and in the push rod 16 an unillustrated dowel pin is arranged, which is a connection between the piston 13 and the push rod 16 guaranteed, however, allows a slight pivoting movement of the push rod. A return spring 17 rests against the underside of the piston 13 and on a collar at the headboard end of the cylinder liner 4 from.

Die Schubstange 16 ist mittels eines kräftig ausgebildeten Zapfens 28 schwenkbar mit einem Hebel 18, in dem eine Klinke 23 angeordnet ist, verbunden. Im Hebel 18 und im Kopfteil 1 ist eine verzahnte Buchse 22 drehbar gelagert. Der Hebel 18, die Klinke 23 und die Buchse 22 bilden in bekannter Weise ein Klinkengesperre, dessen Einzelheiten nicht dargestellt sind.The push rod 16 is by means of a strong pin 28 swiveling with a lever 18 in which a latch 23 is arranged, connected. In the lever 18 and in the headboard 1 is a toothed socket 22 rotatably mounted. The lever 18 , the handle 23 and the socket 22 form in a known manner a ratchet mechanism whose details are not shown.

Der Druckmittelanschluss 11 ist als Dreh-Schwenk-Anschluss ausgebildet und lässt sich entsprechend den Pfeilen drehen und schwenken. Wenn Druckmittel über eine nicht dargestellte Steuerung dem Druckmittelanschluss 11 zugeführt wird, gelangt das Druckmittel über die Bohrung 10 und den Ringspalt 7 zum Kolben 13, der sich zusammen mit der Schubstange 16 nach links bewegt und dabei die verzahnte Buchse mittels des Hebels 18 und der Klinke entsprechend dem Hub des Kolbens 13 dreht. Danach wird die Druckmittelzufuhr umgesteuert, so dass das Druckmittel abfließen kann, wodurch der Kolben mit der Schubstange 16, dem damit verbundenen Hebel 18 und der Klinke 23 durch die Rückholfeder 17 in die in der Zeichnung dargestellte Ausgangsstellung zurückgeführt werden. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis eine nicht dargestellte Schraube auf eine vorgegebene Vorspannung angezogen ist. Die Druckmittelzufuhr und der Druckmittelabfluss durch den Ringspalt 7 erfolgen ohne Drosselung, da der Querschnitt des Ringspalts 7 auf Grund des großen Durchmessers der Zylinderbuchse 4 großzügig bemessen ist, so dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens 13 und der damit verbundenen Teile ungebremst erfolgen kann.The pressure medium connection 11 is designed as a swivel-swivel connection and can be turned and swiveled according to the arrows. When pressure fluid via a controller, not shown, the pressure medium connection 11 is fed, the pressure medium passes through the bore 10 and the annular gap 7 to the piston 13 that joins together with the push rod 16 moved to the left while the toothed socket by means of the lever 18 and the pawl corresponding to the stroke of the piston 13 rotates. Thereafter, the pressure medium supply is reversed, so that the pressure medium can flow, whereby the piston with the push rod 16 , the associated lever 18 and the latch 23 through the return spring 17 be returned to the starting position shown in the drawing. This process is repeated until a screw, not shown, is tightened to a predetermined bias. The pressure medium supply and the pressure medium flow through the annular gap 7 done without throttling, as the cross section of the annular gap 7 due to the large diameter of the cylinder liner 4 generous, so that the reciprocating motion of the piston 13 and the associated parts can be unrestrained.

Durch die seitliche Anordnung des Druckmittelanschlusses 11 am Zylindergehäuse 2, benachbart zum Kopfteil 1, wird eine kompakte Bauweise des Kraftschraubers erreicht, der zylinderdeckelseitig keine die Handhabung behindernde Druckmittelanschlüsse aufweist. Auch die Ausbildung des Druckmittelanschlusses als Dreh-Schwenk-Anschluss trägt zur Erleichterung der Handhabung bei.Due to the lateral arrangement of the pressure medium connection 11 on the cylinder housing 2 , adjacent to the headboard 1 , A compact design of the power wrench is achieved, the cylinder cover side has no handling hindering pressure medium connections. Also the training of the pressure Middle connection as a rotary-swivel connection contributes to the ease of handling.

Claims

Pressure medium powered power wrench with a cylinder housing ( 2 ) and a headboard ( 1 ) existing housing, one in the headboard ( 1 ) rotatably mounted, toothed bushing ( 21 ), which with a pawl ( 23 ) forms a ratchet mechanism, which by a piston-cylinder unit ( 3 . 4 . 13 . 16 ) is actuated, wherein the pressure medium supply to the piston-cylinder unit ( 3 . 4 . 13 . 16 ) over a lateral, adjacent to the headboard ( 1 ) arranged pressure medium connection ( 11 ) and an annular gap ( 7 ) between a cylinder liner ( 4 ) and the cylinder housing ( 2 ) to a free space ( 12 ) above the top of a piston ( 13 ) he follows.

Power wrench according to Claim 1, in which the cylinder liner (open at the piston end) ( 4 ) at the headboard end of the cylinder housing ( 2 ) is attached sealed, the pressure medium the annular gap ( 7 ) via a radial bore ( 10 ) in the cylinder housing ( 2 ) and the free space ( 12 ) between a cylinder cover ( 3 ) formed part of the cylinder housing ( 2 ) and a shortened cylinder cover side end of the cylinder liner ( 4 ) is formed.

Power wrench according to Claim 1 or 2, in which the piston ( 13 ) via a push rod ( 16 ) and a lever ( 18 ) on the latch ( 23 ), wherein the push rod ( 16 ) on the underside of the piston with its complementary end in a semicircular recess ( 14 ) or in a spherical cap and on the lever ( 18 ) by means of a strongly dimensioned pin ( 28 ) is supported.

A power wrench according to claim 3, wherein a piston at the bottom and a collar on the cylinder liner ( 4 ) supporting return spring ( 17 ) coaxial with the push rod ( 16 ) is arranged and the push rod ( 16 ) on the piston ( 13 ) medium one with game a bore ( 15 ) in the push rod ( 16 ) is fixed by a clamping pin.

Power wrench according to one of claims 1 to 4, wherein the pressure medium connection ( 11 ) is designed as a rotary-pivot connection.