DE10243911A1 - Pneumatic screw device for screwing screws into workpieces comprises an arrangement for reducing the stroke speed of a screwdriver before it reaches the screws - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Schraubgerät mit einem Schraubenkopf, dem nacheinander einzudrehende Schrauben zugeführt werden, einem in einem ersten Zylinder sitzenden Zustellkolben zur Hin- und Herbewegung des Schrauberkopfs, einem Halter für einen Schraubendreher und einem in einem zweiten Zylinder sitzenden Schraubendreherkolben zur Hin- und Herbewegung des Schraubendrehes.The invention relates to a pneumatic screwing device with a Screw head to which screws to be screwed in one after the other are fed, a delivery piston, seated in a first cylinder, for and moving the screwdriver head, a holder for one Screwdriver and a screwdriver piston sitting in a second cylinder for the back and forth movement of the screwdriver.
Bei einem derartigen pneumatischen Schraubgerät führt nach Zufuhr einer Schraube in den Schrauberkopf der Zustellkolben einen Vorhub aus, um die Schraube zum Eindrehen in ein Werkstück kurz vor dem hierzu vorgesehenen Loch zu positionieren, woraufhin der Schraubendreherkolben den Schraubendreher vorrückt, der in den Schraubenkopf eingreift und die Schraube einschraubt. Der Halter des Schraubendrehers ist dabei mit einer Motorwelle für den Schraubvorgang verbunden.With such a pneumatic screwing device leads Feed a screw into the screwdriver head of the feed piston Forward stroke to short the screw for screwing into a workpiece in front of the hole provided, whereupon the Screwdriver piston advances the screwdriver that goes into the screw head engages and screwed in the screw. The holder of the screwdriver is with a motor shaft for connected the screwing process.
Beim Vorhub des Schraubendrehers muß gewährleistet sein, daß beim Auftreffen des Schraubendrehers auf die Schraube und dem unmittelbar danach stattfindenden Ansetzen des Gewindeschafts der Schraube am Schraubenloch das Gewinde der Schraube nicht beschädigt wird. Aus diesem Grund wird bei den bisher bekannten Schraubgeräten der betrachteten Art der Vorhub des Schraubendrehers mit niedriger Geschwindigkeit ausgeführt. Dies wirkt sich nachteilig auf die Leistung des Schraubgerätes aus.During the forward stroke of the screwdriver must be guaranteed be that at Impact of the screwdriver on the screw and immediately afterwards taking place of the threaded shaft of the screw on the screw hole the screw thread is not damaged. For this reason is in the previously known screwing devices of the type considered Pre-stroke of the screwdriver carried out at low speed. This affects the performance of the screwdriver.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schraubgerät der betrachteten Art so zu verbessern, daß die Schraubleistung erhöht ist.The present invention lies based on the task of a screwdriver of the type under consideration improve that Bolting performance increased is.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the Features of claim 1 solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the Invention are in the subclaims characterized.
Das erfindungsgemäße Schraubgerät hat eine Einrichtung, die die Vorhubgeschwindigkeit des Schraubendrehers vor Erreichen der einzudrehenden Schraube abbremst. Hierdurch ist es möglich, die Vorhubbewegung des Schraubendrehers bis Furz vor dem Erreichen des Schraubenkopfs – nachfolgend Leerhub genannt – mit erheblich größerer Geschwindigkeit als bisher auszuführen, wobei die Bremseinrichtung dann bei dem nachfolgenden Arbeitshub die Vorhubgeschwindigkeit soweit herabsetzt, daß bei dem Auftreffen des Schraubendrehers auf die Schraube und während des weiteren Vorhubs beim Eindrehen der Schraube keine Beschädigung der Schraube und keine Beeinträchtigung des Schraubvorgangs erfolgen kann.The screwing device according to the invention has a Device that determines the pre-stroke speed of the screwdriver brake before reaching the screw to be screwed in. This is it possible that Pre-stroke movement of the screwdriver to fart before reaching the Screw head - below Called idle stroke - with significantly faster speed than to date, the braking device then in the subsequent working stroke reduces the pre-stroke speed to such an extent that when the screwdriver hits the screw and while further advance when screwing in the screw does not damage the Screw and no interference the screwing process can take place.
Durch den erheblich schnelleren Leerhub läßt sich die Schraubleistung des erfindungsgemäßen Gerätes erheblich erhöhen, wobei eine Verdopplung der Schraubleistung ohne weiteres erreichbar ist. Außerdem kann hierdurch – wie weiter unten noch ausgeführt wird – die Schraubqualität signifikant verbessert werden.Due to the considerably faster idle stroke significantly increase the screwing power of the device according to the invention, wherein a doubling of the tightening power is easily achievable. Moreover can thereby - how explained below will the Schraubqualität can be significantly improved.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, den schnellen Vorhub des Schraubendrehers kurz vor Erreichen der im Schraubenkopf gehaltenen Schraube abzubremsen und den anschließenden restlichen Hub bis zum Ergreifen des Kopfs der Schraube und während des Schraubvorgangs mit verringerter Vorhubbewegung auszuführen.There are several quick ways Advance stroke of the screwdriver shortly before reaching the screw head braked screw and the subsequent remaining stroke to Grasp the head of the screw and during the screwing process reduced forward stroke movement.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Bremseinrichtung einen Anschlag, der über eine Kolbenstange mit einer zusätzlichen Kolben/Zylinderanordnung verbunden ist, die die Funktion einer Druckluftfeder hat, die dem Vorschub des Schraubendrehers entgegenwirkt. Dieser Anschlag wirkt mit einem Bauteil zusammen, das mit dem Schraubendreher antriebsmäßig in Verbindung steht und beim Vorhub auf den Anschlag auftrifft.In a preferred embodiment contains the braking device has a stop, which has a piston rod with a additional Piston / cylinder arrangement is connected, which has the function of a compressed air spring that counteracts the feed of the screwdriver. This The stop interacts with a component, that with the screwdriver drive-related stands and hits the stop during the forward stroke.
In weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, daß der zusätzliche Zylinder einen einseitigen Lufteinlaß hat, der so angeordnet ist, daß der zugehörige Kolben bei Druckluftbeaufschlagung in die zurückgezogene Ausgangslage gedrückt wird, wobei an der Seite des Lufteinlasses außerdem eine Luftauslaßeinrichtung ausgebildet ist. Es handelt sich demnach um einen sogenannten einfach wirkenden Zylinder.In a further embodiment of this embodiment it is envisaged that the additional Cylinder has a one-sided air inlet arranged so that the associated Piston is pressed into the retracted starting position when compressed air is applied, an air outlet means also on the side of the air inlet is trained. It is therefore a so-called simple acting cylinder.
Die Luftauslaßeinrichtung kann eine Drossel sein, die bevorzugt einstellbar ist. Bei dieser Ausgestaltung entweicht nach Öffnen der Drossel ein konstantes Luftvolumen aus dem Zylinder, mit der Folge, daß der Anschlag, der in Kontakt mit dem dem Schraubendreher zugeordneten Gegenanschlag steht, mit konstanter Geschwindigkeit in Vorhubrichtung bewegbar ist, d.h. der auf den Leerhub folgende Arbeitshub erfolgt mit gleichbleibender, reduzierter Geschwindigkeit. Wenn – wie dies bevorzugt ist – die Drossel einstellbar ist, kann diese konstante Geschwindigkeit auf die gewünschte Größe eingestellt werden.The air outlet device can be a throttle, which is preferably adjustable. Escapes with this configuration after opening the throttle maintains a constant volume of air from the cylinder with which Consequence that the Stop that is in contact with the one assigned to the screwdriver Counterstop is at a constant speed in the direction of advance is movable, i.e. the working stroke following the idle stroke takes place with constant, reduced speed. If - like this preferred - the throttle is adjustable, this constant speed can be set to the desired size.
Nach einem alternativen Vorschlag kann als Luftauslaßeinrichtung auch ein zeitlich gesteuertes Ventil angeordnet sein, mit dem die Geschwindigkeit des Arbeitshubs des Schraubendrehers zeitlich variabel eingestellt werden kann. Diese Ausbildung ermöglicht die Einstellung der Vorhubgeschwindigkeit auf die Gewindesteigung der einzudrehenden Schraube und auf die Drehgeschwindigkeit des Schraubendrehers, so daß die an den Gewindeflanken der Schraube hervorgerufene Reibung beim Schraubvorgang minimiert werden kann. Dies hat den Vorteil, daß das gewünschte Dreh- und Anzugsmoment mit erheblich erhöhter Genauigkeit auf die Schraube ausgeübt werden kann.According to an alternative proposal can be used as an air outlet device also be arranged a time-controlled valve with which the Speed of the working stroke of the screwdriver can be varied over time can be adjusted. This training enables the hiring of Pre-stroke speed on the thread pitch of the screw to be screwed in and on the speed of rotation of the screwdriver, so that the the thread flanks of the screw caused friction during the screwing process can be minimized. This has the advantage that the desired torque and tightening torque with significantly increased Accuracy can be exerted on the screw.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die den Vorhub des Schraubendrehers bewirkende Kolben/Zylinderanordnung parallel versetzt zu dem Halter des Schraubendrehers angeordnet ist und daß die Kolbenstange dieser Kolben/Zylinderanordnung über einen Mitnehmen mit dem Halter des Schraubendrehers verbunden ist. Dieser Mitnehmen ist bevorzugt so ausgebildet, daß er einen Anschlagabschnitt aufweist, der sich bei der Kolbenbewegung auf derselben Bahn bewegt, auf der sich der Anschlag der zusätzlichen Kolben/Zylinderanordnung befindet.In a further embodiment of the invention it is proposed that the piston / cylinder arrangement effecting the forward stroke of the screwdriver is arranged offset parallel to the holder of the screwdriver and that the piston rod of this piston / cylinder arrangement is connected to the holder of the screwdriver by means of a drive. This entrainment is preferably designed in such a way that it has a stop section which moves during the piston movement on the same path on which the stop of the additional piston / cylinder arrangement is located.
Der Anschlag der zusätzlichen Kolben/Zylinderanordnung, der die schnelle Leerhubbewegung des Schraubendrehers abbremst, muß so positioniert werden, daß die Spitze des Schraubendrehers beim Auftreffen des Gegenanschlags die im Schraubenkopf gehaltene Schraube noch nicht erreicht hat. Der Freiraum zwischen dem Schraubendreher sollte so groß sein, daß ein Aufprall des Schraubendrehers mit hoher Geschwindigkeit mit Sicherheit ausgeschlossen ist. Ein Abstand von zwei bis drei Millimetern dürfte geeignet sein.The stop of the additional Piston / cylinder arrangement, the fast idle stroke movement of the screwdriver slows down, has to be positioned that the Tip of the screwdriver when hitting the counter stop has not yet reached the screw held in the screw head. The freedom between the screwdriver should be large enough to impact the screwdriver is certainly excluded at high speed. On A distance of two to three millimeters should be suitable.
Da die einzudrehenden Schrauben eine unterschiedliche Länge haben, sollte die Position des Anschlags einstellbar sein. Hierzu wird vorgeschlagen, daß eine Einstellschraube am rückwärtigen Endabschnitt des zusätzlichen Zylinders angeordnet ist, die den Rückhub des zusätzlichen Kolbens in die Ausgangslage begrenzt und damit die Ruheposition des Anschlags bestimmt. Durch Drehen der Einstellschraube läßt sich demnach die axiale Position des Anschlags einstellen.Since the screws to be screwed in different length the position of the stop should be adjustable. For this it is proposed that a Adjustment screw on the rear end section of the additional Cylinder is arranged, which is the return stroke of the additional Piston limited to the starting position and thus the rest position of the Determined attack. By turning the adjusting screw you can accordingly adjust the axial position of the stop.
Außerdem wird vorgeschlagen, daß der Anschlag mit einem Innengewinde auf einem Außengewinde der Kolbenstange sitzt, so daß sich außerdem durch Drehen der Kolbenstange infolge einer nicht-drehbaren Halterung des Anschlags dessen axiale Position zusätzlich verstellen läßt. Hierdurch kann der Endpunkt des Vorhubs des Schraubendrehers eingestellt werden.It is also proposed that the Stop with an internal thread on an external thread of the piston rod sits so that also by Rotation of the piston rod due to a non-rotatable bracket of the stop can also adjust its axial position. This can the end point of the advance of the screwdriver can be set.
Wie bereits oben erwähnt, kann die Geschwindigkeit des Vorhubs im Arbeitsbereich des Schraubendrehers auch durch andere Mittel verringert bzw. gesteuert werden. Anstelle einer Druckluftfeder, die die Vorhubgeschwindigkeit des Anschlags vorgibt, kann eine Kurvenscheibe zur Zwangssteuerung der axialen Bewegung des Arbeitshubs des Schraubendrehers vorgesehen sein. Diese Kurvenscheibe kann die axiale Bewegung des Mitnehmers der Schraubendreher-Zylinderanordnung steuern, womit nur eine entsprechende Geschwindigkeit des Vorhubs des Schraubendrehers erfolgt.As mentioned above, can the speed of the forward stroke in the working area of the screwdriver can also be reduced or controlled by other means. Instead of a compressed air spring, which specifies the pre-stroke speed of the stop, can use a cam for positive control of the axial movement of the working stroke of the screwdriver. This cam can the axial movement of the driver of the screwdriver cylinder assembly control with which only a corresponding speed of the forward stroke of the screwdriver.
Bei dem erfindungsgemäßen Schraubgerät ist der Vorhub des Schraubendrehers in einen Leerhub, der sehr schnell ausführbar ist, und einen Arbeitshub verringerter Geschwindigkeit unterteilt, der die kleine Reststrecke des (abgebremsten) Schraubendrehers bis zum Kontakt mit der Schraube und den anschließenden Schraubvorgang umfaßt. Da der Vorhub beim Schraubvorgang an die Gewindesteigung und die Drehgeschwindigkeit anpaßbar ist, läßt sich bei dem erfindungsgemäßen Schraubgerät nicht nur die Schraubleistung erheblich erhöhen, sondern es wird zudem eine bessere Schraubqualität erreicht.In the screwing device according to the invention Advance stroke of the screwdriver into an idle stroke that can be carried out very quickly, and a reduced speed working stroke that divides the small remaining distance of the (braked) screwdriver to the contact with the screw and the subsequent screwing process. Because the preliminary stroke when screwing on the thread pitch and the turning speed adaptable is, can not only in the screwing device according to the invention significantly increase the screwdriving performance, but it will also a better screw quality reached.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schraubgerätes sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen auf rein schematische Weise:Further details of the invention emerge from the following description of some more preferred embodiments of the screwing device according to the invention and based on the drawing. Here show in a purely schematic way:
Das in
Zum Eindrehen der Schrauben
Zum Vorhub des Schraubendrehers
Eine weitere Kolben/Zylinderanordnung
13, 14 ist versetzt zu der Kolben/Zylinderanordnung 8, 9, parallel
zu dieser, angeordnet. Die Kolbenstange
Während
die Kolben/Zylinderanordnung 8, 9 beidseitig wirkt und damit an
beiden seitlichen Enden Druckluft-Einlaß- und Auslaßöffnungen
hat, ist die Kolben/Zylinderanordnung 13, 14 einseitig wirkend, d.h.
sie hat an der in
Außerdem greift die Kolbenstange
In der in
Ausgehend von der in
Anschließend wird das Auslaßventil,
beispielsweise eine einstellbare Drossel oder ein zeitlich gesteuertes
Ventil geöffnet,
wodurch sich der Vorhub des Schraubendrehers
In der in
Das Auftreffen des Gegenanschlags
In
In
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20130411 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |