DE1157168B - Motorisch angetriebenes Drehschlagwerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf motorisch angetriebene Drehschlagwerkzeuge, insbesondere Schlagschrauber, die dazu dienen, einen mit Gewinde versehenen Befestigungsteil, wie einen Bolzen, eine Schraube oder eine Mutter, mit einem regelbaren Anzugsgrad festzuziehen.

Bei der Verwendung von Schlagschraubern zum Anziehen von mit Gewinde versehenen Befestigungsteilen ist es von großer Bedeutung, daß der Befestigungsteil rasch bis auf den richtigen Anzugsgrad angezogen und der Antrieb des Werkzeuges automatisch abgeschaltet wird, sobald das von ihm auf den anzutreibenden Befestigungsteil übertragene Drehmoment den vorbestimmten richtigen Wert erreicht. Dies ist besonders wichtig, wenn es sich um das Festschrauben der Befestigungsteile an großen Konstruktionen, wie Brücken und Gebäuden, handelt, bei denen es gefährlich ist, wenn die Befestigungsteile entweder zu stark oder zuwenig angezogen werden, da solche Konstruktionen Ausdehnungen, Zusammen-Ziehungen und Vibrationen unterliegen, die dazu führen können, daß unrichtig angezogene Befestigungsteile gelockert oder abgeschert werden. Aus diesem Grunde sind motorisch angetriebene Drehschlagwerkzeuge entwickelt worden, die den Antrieb automatisch abschalten, sobald das dem vorbestimmten richtigen Anzugsgrad entsprechende Drehmoment erreicht wird.

Es ist ein motorisch angetriebenes Drehschlagwerkzeug mit Drehmomentregelung bekannt, bei welchem der Abschaltmechanismus automatisch betätigt wird, wenn die in einer den Werkzeugkopf tragenden torsionselastischen Antriebswelle aufgespeicherte Rückwirkungsenergie einen bestimmten Wert erreicht. Die bei diesem bekannten Werkzeug vorgesehene Drehmomentregelvorrichtung ist kompliziert und erfordert eine Antriebswelle, die zur Erzielung einer ausreichenden Torsionselastizität verhältnismäßig lang sein muß und kostspielig herzustellen ist. Eine solche torsionselastische Welle arbeitet überdies unzuverlässig und ungenau, da sie durch verschiedene sich ändernde Faktoren, wie das Material des festzuziehenden Befestigungsteiles und die Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors, beeinflußt wird.

Es ist ferner ein motorisch angetriebenes Drehschlagwerkzeug mit selbsttätiger Drehmomentregelung bekannt, bei welchem der Abschaltmechanismus auf die Rückwirkungsenergie anspricht, die auf ihn über eine Einrichtung übertragen wird, welche eine starke Schraubenfeder enthält, die nicht nur einen Bestandteil der Drehmomentregeleinrichtung darstellt, son-Motorisch angetriebenes Drehschlagwerkzeug

Anmelder:
Chicago Pneumatic Tool Company,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 15,

und Dipl.-Ing. W. Niemann,
Hamburg 1, Ballindamm 26, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 26. April 1954 (Nr. 425 689)

Lester A. Amtsberg, Utica Oneida, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

dern außerdem als Teil des Antriebs zum Übertragen des Drehmoments auf den Werkzeugkopf dient.

Die Erfindung bezieht sich auf ein motorisch angetriebenes Drehschlagwerkzeug, insbesondere einen Schlagschrauber, mit einer Antriebswelle, einem auf dieser geführten Hammer, einem mit dem Werkzeugkopf verbundenen Amboß, dem von dem Hammer eine Reihe von Drehschlägen erteilt werden, und einer Abstellvorrichtung für den Antrieb bei Erreichen eines einstellbaren Drehmoments, gesteuert durch die entsprechende Größe einer Rückwirkung der Anschlaghärte, die in eine axiale, einen Abstellhebel betätigende Verschiebung umgesetzt wird.

Zweck der Erfindung ist, bei einem motorisch angetriebenen Drehschlagwerkzeug der vorgenannten Art eine automatisch wirkende Drehmomentregelvorrichtung vorzusehen, die einfacher und daher billiger herzustellen ist als die bekannten Regelvorrichtungen und zuverlässiger und genauer als diese arbeitet, weil ihre Wirkung nicht wie bei den bekannten Werkzeugen auf dem Prinzip der Ausnutzung der auf einen Antriebsteil übertragenen Rückschlagenergie, sondern auf dem Prinzip des Trägheitsmoments bzw. der Drehenergie eines Steuerorgans beruht, das auf die Abstellvorrichtung wirkt und weder auf den Werkzeugkopf eine Antriebskraft aus-

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übt, noch als Antriebselement zur Übertragung des Drehmomentes auf den Werkzeugkopf verwendet wird.

Gemäß der Erfindung weist ein motorisch angetriebenes Drehschlagwerkzeug der vorgenannten Art ein der Antriebswelle aufgesetztes Schwungrad auf, das von dieser durch eine so ausgebildete Schraubenkeilverbindung angetrieben ist, daß die durch jeden Aufschlag des Hammers bewirkte Voreilung des Schwungrades gegen eine Federkraft in eine axiale Verschiebung umgesetzt wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Schwungrad axial gehalten und der Antriebswelle unter Zwischenschaltung einer gegenüber dieser nicht rig. 20 ist ein der Fig. 19 ähnlicher Teillängsschnitt, der die Regelvorrichtung in Arbeitsstellung zeigt;

Fig. 21 ist eine Seitenansicht und

Fig. 22 eine Rückansicht eines Nockens, der einen Teil der Vorrichtung gemäß Fig. 19 bildet; Fig. 23 ist eine Vorderansicht und

Fig. 24 ein Längsschnitt eines abgeänderten Schwungrades;

Fig. 25, 26 und 27 sind Erläuterungsskizzen;

Fig. 28 ist eine Abwicklung der Schraubenkeilverbindung der Vorrichtung gemäß Fig. 19 in Normalstellung;

Fig. 29 ist eine der Fig. 28 ähnliche Abwicklung

drehbaren, axial verschiebbaren, auf ihrem Außen- 15 der Schraubenkeil verbindung in Arbeitsstellung der umfang die Schraubenkeilverbindung tragenden Vorrichtung. Buchse aufgesetzt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfin-

Bei der in den Fig. 1 bis 18 wiedergegebenen Ausführungsform weist das Drehschlagwerkzeug, das durch einen pneumatischen Motor angetrieben wird,

und Amboß abgewandten Seite des Antriebsniotors 20 ein Kupplungsgehäuse 18, ein Motorgehäuse 19 und angeordnet. ein Reglergehäuse 20 auf, die durch beliebige Mittel

dung ist das Schwungrad auf der freien, dem Hammer

Die Schraubenkeilverbindung kann durch Kugeln in schraubenförmigen Nutenpaaren entgegengesetzter Steigung gebildet sein, die in der Bohrung des Schwungrades und in dem Umfang der Antriebswelle bzw. der dieser aufgesetzten Buchse angeordnet sind.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Drehschlagwerkzeug mit einer Drehmomentregelvorrichtung gemaß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie 2-2 von Fig. 1, wobei sich jedoch der Schlaghammer in einer anderen Stellung befindet;

miteinander verbunden sind. Das Reglergehäuse 20 hat eine rückwärtige Verlängerung, die einen Handgriff 21 bildet.

Ein umkehrbarer Druckluftmotor 23 innerhalb des Motorgehäuses 19 weist einen Rotor 31 auf, der eine sich nach hinten erstreckende Welle 29 und eine sich nach vorn erstreckende Welle 30 besitzt, die in Lagern 27 bzw. 28 abgestützt sind.

Ein Umschaltventil 35, das durch einen Hebel 36 betätigt wird, steuert die Richtung des Stromes der antreibenden Luft und damit die Drehrichtung des Motors 23.

In dem Kupplungsgehäuse 18 ist ein Werkzeug-

Fig. 3 und 4 sind Querschnitte nach den Linien 3-3 35 kopf 38 drehbar gelagert, dessen Schaft 39 einen

bzw. 4-4 der Fig. 1;

Fig. 5 ist ein Teilquerschnitt in der gleichen Ebene wie Fig. 2 und gibt den Hammer in einer anderen Stellung wieder;

Amboß 41 (Fig. 2) trägt, der von einem Hammer 57 einer Hammereinrichtung Drehschläge aufnehmen kann. Das hintere Ende des Werkzeugkopfes ist außerdem in einem Kupplungsantriebsnocken 44 ge-

Fig. 6 ist ein Teillängsschnitt ähnlich der Fig. 1, 40 lagert, dessen vorderer Teil das mit einer Ausneh

mung 43 versehene hintere Ende des Werkzeugkopfes umgibt und dessen hinterer Teil in einem Kugellager 45 abgestützt ist. Der Antriebsnocken 44 hat eine Keilverbindung 46 mit der vorderen Antriebswelle 30 des Rotors 31 und dreht sich so mit ihr. Der Antriebsnocken 44 dreht sich zu gewissen Zeiten auf dem Schaft 39 des Werkzeugkopfes 38, bewegt sich jedoch auf ihm nicht in axialer Richtung, da er zwischen der inneren Laufbahn des Kugellagers 28 und einer

jedoch in einem vergrößerten Maßstab, und zeigt die Teile der Drehmomentregelvorrichtung in der Ausgangsstellung;

Fig. 7 ist eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht, welche die Vorrichtung in der Stellung zum Abschalten des Antriebs zeigt;

Fig. 8 ist ein Querschnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 1;

Fig. 9 ist eine Seitenansicht und

Fig. 10 eine Endansicht des Hinterendes der An- 50 Schulter 47 am Werkzeugkopf schaft 39 eingeschlossen triebswelle; ist. Das vordere Ende des Werkzeugkopfes 38 trägt

Fig. 11 ist ein Schnitt durch das Schwungrad nach einen Antriebsteil in Form eines Steckschlüssels 50, der Linie 11-11 von Fig. 12; der auf den Kopf eines (nicht dargestellten) Bolzens

Fig. 12 ist eine Endansicht des Schwungrades; oder anderen schraubbaren Teiles, der festgezogen

Fig. 13 ist ein Schnitt durch das Schwungrad nach 55 werden soll, aufgesetzt werden kann, der Linie 13-13 von Fig. 12; Die Hammereinrichtung umgibt den Schaft 39 des

Werkzeugkopfes 38 und weist einen Käfig 51 auf, der aus einer vorderen und einer hinteren Platte 52 bzw. 53 besteht, die durch eine bogenförmige Strebe 54 einstückig miteinander verbunden sind. Der Käfig 51, der gegen axiale Bewegung festgehalten ist, ist so angeordnet, daß er eine Drehung relativ zum Werkzeugkopf 38 ausführen kann. Dazu ist die Vorderplatte 52 mit einer Bohrung versehen, die eine auf

der Schraubenkeilverbindung in der Arbeitsstellung; 65 dem Schaft 39 angeordnete Buchse 48 passend auf-Fig. 19 ist ein Teillängsschnitt einer anderen Aus- nimmt. Die Hinterplatte 53 ist mit einer Bohrung führungsform der Drehmomentregelvorrichtung ge- versehen, die auf einen zylindrischen Teil des Anmaß der Erfindung in der Normalstellung; triebsnockens 44 aufgepaßt ist, so daß die Platte 53

Fig. 14 ist eine Vorderansicht,

Fig. 15 eine Seitenansicht und

Fig. 16 eine Hinteransicht der das Schwungrad tragenden Buchse;

Fig. 17 ist eine Abwicklung der Schraubenkeilverbindung zwischen Antriebswelle und Schwungrad in der Normalstellung;

Fig. 18 ist eine der Fig. 17 ähnliche Abwicklung

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relativ zu dem Nocken 44 und der Antriebswelle 30 Schreibung einzuleiten. Der Luftdruck in der Leitung des Rotors schwingen kann. Zwischen der Vorder- 63 wirkt gegen das äußere Ende des Ventils 66, und platte 52 und der Hinterplatte 53 erstreckt sich auf da er über die Fläche des Ventilschaftes 84 nicht der dem Verbindungästeg 54 gegenübe; liegenden ausbalanciert ist überwindet er die leichte Feder 81 Seite des Käfigs und parallel zur Achse des Werkzeug- 5 und verschiebt das Ventil nach innen, bis die Schulkopfes 38 ein Bolzen 56, der einen Schwenkzapfen ter 86 an der Ventilschaftverlängerung 85 sich gegen für den Hammer 57 bildet. Wie insbesondere aus den den Hebel 87 stützt, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Fig. 3 und 5 ersichtlich ist, weist der Hammer einen Solange der Hebel 87 in der in Fig. 6 wiedergegebemittleren, am dem Bolzen 56 gelagerten Schwenkteil nen Stellung verbleibt, hält er das Ventil 66 für den 57 P auf, der sich lose gegen die Vorder- und Hinter- io Antrieb des Motors 23 offen.

platte 52, 53 des Hammerkäfigs 51 legt. Der Hammer Die Vorrichtung zum automatischen Betätigen des 57 weist ferner zwei Klauen 577? und 57 L auf, die Hebels 87, um ihn von der Schulter 86 des Schaftes für Rechts- bzw. Linksantrieb symmetrisch ange- des Ventils 66 wegzubewegen, wird nachstehend beordnet sind. Jede Klaue hat eine Schlagfläche 575, schrieben.

weiche mit dem Amboß 41 in Eingriff treten kann. 15 Wie aus den Fig. 6, 9 und 10 ersichtlich ist, hat

Der Hammer 57 ist mit einer Nockenfläche 57 C ver- die hintere Welle 29 des Rotors 31, welche in das

sehen, welche sich zwischen den Schlagflächen STS Reglergehäuse 20 hineinragt, drei sich in Längsrich-

erstreckt, die allgemeine Form eines Sektors des tung erstreckende Nuten 91, in denen Kugeln 92

Mantels eines Zylinders hat, dessen Mitte nahe der aufgenommen sind. Eine auf die Welle 29 aufgesetzte

Drehachse der Kupplung liegt und sich parallel zu 20 Buchse 93, welche am besten aus den Fig. 14, 15

dieser Achse erstreckt. und 16 ersichtlich ist, ist an ihrer Innenseite mit

Die Schlagkupplung arbeitet in der üblichen Weise, Nuten 94 versehen, in welche die Kugeln 92 ebenfalls

so daß diese nicht im einzelnen beschrieben zu eingreifen, um eine Verbindung zu bilden, welche

werden braucht. eine begrenzte relative Axialbewegung (jedoch keine

Antriebsluft wird dem Werkzeug durch einen 25 Drehbewegung) zwischen der Welle 29 und der Luftschlauch über einen Anschlußstutzen 60 am Buchse 93 zuläßt. Die Umfangsfläche der Buchse 93 Handgriff 21, ein Drosselventil 62 und eine im Hand- ist zylindrisch und in eine Sackbohrung eines griff befindliche Leitung 63 zugeführt. Das Drossel- Schwungrades 95 eingesetzt, das in den Fig. 11 und 12 ventil 62 wird mittels eines üblichen, unter der Wir- für sich dargestellt ist. Im Leerlaufzustand der Teile kung einer Feder 65 stehenden Steuerhebels 64 be- 30 sowie während des ersten Teiles des Arbeitens des tätigt. Aus der im Handgriff befindlichen Leitung 63 Werkzeuges nimmt die Buchse 93 in dem Schwungströmt die Luft durch ein normalerweise offenes rad 95 eine Stellung ein, in der sie an der inneren automatisches Ventil 66 in eine Kammer 69 und von Schulter der Sackbohrung anliegt (Fig. 6). da über Verbindungskanäle zu dem Rotor 31, um Die Buchse 93 treibt das Schwungrad 95 über eine diesen in der üblichen Weise zu drehen. 35 nachstehend zu beschreibende Schraubenkeilverbin-

Die Schlagkupplung 51, 57, 41 und der Druckluft- dung an, welche auf das Schwungrad eine Drehkraftmotor 23 zum Antrieb der Kupplung sind von üblicher komponente und zusätzlich eine Axialkraftkompo-Ausführung. Die Erfindung bezieht sich auf die nente übertragen kann, welche das Bestreben hat, die Verbindung dieser Einrichtung mit dem Ventil 66, Buchse nach hinten (in Fig. 6 nach rechts) zu verweiches so angeordnet ist, daß es die Zufuhr der 40 schieben. Das Schwungrad 95 kann sich nicht nach Antriebsluft absperrt und daher die Drehbewegung vorn bewegen, weil seine Vorderfläche an der inneren der Kupplung selbsttätig unterbricht, wenn eine vor- Laufbahn des Kugellagers 27 anliegt. Die Schraubenbestimmte maximale Belastung an dem Werkzeug- keilverbindung zwischen der Buchse 93 und dem kopf 38 erreicht wird. Die neue Vorrichtung zum Schwungrad 95 wird durch folgende Mittel gebildet: automatischen Steuern des Ventils 66 wird nach- 45 Die Buchse 93 ist auf ihrer Außenfläche mit drei in stehend beschrieben. gleichem Abstand voneinander angeordneten Nuten

Wie insbesondere aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich 97 versehen (Fig. 14 und 15), die sämtlich von gleiist, ist das Ventil 66 von einer schraubenförmigen eher Größe und Form sind. Jede Nut besitzt Seiten-Druckfeder 81 umgeben, welche das Ventil in die wände 97 R und 97 L, die von der Vorderkante der Offenstellung drückt. Wenn das Handdrosselventil 62 50 Buchse aus konvergierend verlaufen, und ist im geschlossen ist (Fig. 1), wird dem Druck der Feder 81 Querschnitt abgerundet. Jede dieser Nuten 97 der nicht entgegengewirkt, so daß die Feder das äußere Buchse 93 nimmt eine Kugel 98 auf. Die Kugel kann Ende des Ventils 66 auf einen Stopfen 83 aufsetzt, sich in der Nut bewegen, wobei sie an der einen der an dem Reglergehäuse 20 befestigt ist. Das Ventil oder der anderen der Seitenwände 97 R und 97 L der 66 hat einen Schaft 84, der verschiebbar in eine 55 Nut 97 rollen kann.

Buchse 67 eingepaßt ist und in einer sich nach innen In entsprechender Weise hat das Schwungrad 95 erstreckenden Verlängerung 85 endigt, die einen in einem inneren Bohrungsabschnitt drei zur Hinterkleineren Durchmesser als der Schaft 84 hat, so daß seite divergierend verlaufende Nuten 99 (Fig. 11 und eine Schulter 86 gebildet ist. In der Leerlaufstellung 12). Jede Nut 99 besitzt Seitenwände 99R und 99L der Teile, die in Fig. 1 dargestellt ist, dient die Ver- 60 und ist im Querschnitt abgerundet, so daß die belängerung 85 als Anschlag für einen Hebel 87, der treffende Kugel 98 gleichzeitig auch in ihr Aufnahme auf einem Zapfen 88 schwenkbar angeordnet ist. Der findet. Die Kugel liegt in der normalen Stellung der Hebel 87 wird mit der Ventilschaftverlängerung 85 Vorrichtung (Fig. 6) in dem abgerundeten Ende der durch eine Druckfeder 89 in Berührung gehalten. Nut und kann bei ihrer Bewegung an der einen oder

Durch Niederdrücken des Drosselventilhebels 64 65 der anderen der Seitenwände 99 R und 99 L der

läßt die Bedienungsperson Antriebsluft durch die im Nut 99 rollen.

Handgriff befindliche Leitung 63 strömen, um das Die Form und die Abmessungen der Nuten 97

Arbeiten des Werkzeuges gemäß vorstehender Be- und 99 stimmen möglichst weitgehend überein, und

die Seitenwände der Nuten sind jeweils um den sich von einer freien Laufgeschwindigkeit von beigleichen Winkel, beispielsweise um einen Winkel von spielsweise 3000 U/Min, auf eine kleinere Geschwin-15°, gegen die Nutenachse geneigt, so daß die jeweils digkeit verlangsamt. Während dieser Verlangsamung zusammenwirkenden Nutenseitenwände Schrauben- wird die Schlagkupplung freigegeben, weil der Hamgänge entgegengesetzter Steigung bilden. 5 mer 57 mit einer entkuppelnden Kraftkomponente Wenn angenommen wird, daß das Werkzeug in angetrieben wird, welche bestrebt ist, die Klaue 57 R Rechtsrichtung (im Uhrzeigersinn, in Vorwärtsrich- des Hammers entgegen dem Uhrzeigersinn um den tang gesehen) läuft, tritt jede Kugel 98 in rollenden Schwenkzapfen 56 zu verschwenken. Daraus ergibt Eingriff mit der Seitenwand 97 R der Nut 97 und mit sich eine Entlastung, und der Motor kann sich wähder Seitenwand 99 R der Nut 99, sobald die Buchse xo rend einer vollständigen Umdrehung der Motorwelle 93 relativ zu dem Schwungrad 95 aus der in Fig. 17 beschleunigen, wobei der Hammer 57 sich um den wiedergegebenen Stellung in die in Fig. 18 wieder- Amboß 41 dreht und sich durch die in den Fig. 2 gegebene Stellung bewegt wird. Ein ähnlicher rollen- und 5 dargestellten Stellungen hindurchbewegt. Sobald der Eingriff der Kugel 98 tritt zwischen den anderen der Hammer 57 wieder in Eingriff tritt (Fig. 3), erteilt Seitenwänden der Nuten auf, wenn das Werkzeug 15 er über die Schultern 575 dem Amboß 41 einen mit Linksdrehung arbeitet. Schlag, wobei der Reibungseingriff zwischen ihnen Es ist eine Federvorrichtung vorgesehen, welche den Hammer gegen eine Entkupplungsbewegung die Buchse 93 dauernd nach vorn in die Stellung verriegelt, bis der Schlag beendet ist. Während der gemäß Fig. 6 bzw. 17 drückt, in welcher die Kugeln Abgabe des Schlages werden der Kupplungsantriebs-98 in den Enden der Schraubennuten 97 und 99 20 nocken und der Motor ebenfalls gegen jedwede Beruhen. Diese Vorrichtung ist in dem Reglergehäuse wegung relativ zu dem Amboß 41 verriegelt. Bei 20 angeordnet und besteht aus einer winklig geboge- Beendigung des Schlages verschwenkt der Kuppnen Blattfeder 101 (Fig. 6, 7 und 8), die um einen lungsantriebsnocken 44 den Hammer 57 aus der An-Querzapfen 102 geführt ist und einen sich nach hinten triebslage, und die rotierenden Teile beschleunigen erstreckenden kurzen Arm und einen sich nach innen 25 sich nochmals über 360°, bis die Hammerklaue 57R erstreckenden langen Arm aufweist. Der lange Arm gegen den Amboß schlägt. Die Drehschläge werden der Feder greift nahe seinem freien Ende zwischen in schneller Aufeinanderfolge abgegeben, und jeder den inneren Schenkel des Hebels 87 und einen Knopf Schlag wirkt dahin, den Werkzeugkopf 38 um einige 103, der in einem Kugellager 104 angeordnet ist, das Winkelgrade zu drehen und so den Festziehungsgrad seinerseits in einer Verlängerung 105 der Buchse 93 30 des Bolzens in bekannter Weise zu erhöhen, gelagert ist. Eine Stellschraube 106, welche in die Allgemein gesprochen erfolgt jeder nachfolgende Wandung des Reglergehäuses 20 eingeschraubt ist, Schlag einer Reihe von Schlagen über eine kürzere stützt sich mit ihrem inneren Ende gegen den kurzen Zeitdauer mit einer kleineren Drehbewegung des Arm der Blattfeder 101. Die Stellschraube 106 ermög- Ambosses, mit einer größeren Schlagkraft und mit licht eine Einstellung der Spannung der Feder 101, 35 einer größeren Verzögerung des Motors, wenn der die über den Knopf 103, das Kugellager 104 und die Bolzen fester angezogen wird und auf einen sich Verlängerung 105 auf die Buchse 93 wirkt. vergrößernden Widerstand trifft. Bemerkt sei jedoch, Die in den Fig. 1 bis 18 wiedergegebene Ausfüh- daß eine augenblickliche Verzögerung des Motors, rungsform arbeitet wie folgt: welche nur während einer sehr kleinen Zeitperiode Es sei angenommen, daß die Bedienungsperson 40 auftritt, keine verläßliche Anzeige für den Anzugsgrad einen Bolzen mit dem erforderlichen Anzugsgrad, wie des Bolzens darstellt. Der Grund dafür ist der, daß er durch Einstellung der Stellschraube 106 vor- die Kraft des Schlages in zwei Stufen abgegeben wird, bestimmt ist, festzuziehen wünscht. Sie setzt dann das deren erstere kurzdauernd ist und sich mit Faktoren Werkzeug mit dem Antriebsteil 50 auf den Kopf des ändert, die zu dem Anzugsgrad des Bolzens nicht in Bolzens auf und drückt den Drosselventilhebel 64. 45 Bezug stehen, während die zweite Stufe eine be-Das Werkzeug arbeitet von diesem Zeitpunkt an stimmte Dauer hat und dem Widerstand des Bolzens automatisch und unabhängig von der Geschicklichkeit proportional ist.

der Bedienungsperson. Antriebsluft strömt durch die Wenn die Schlagfläche 57 S der Hammerklaue 57 R Handgriffleitung 63 und längs des selbsttätigen Steuer- gegen den Amboß 41 schlägt, besteht die erste Wirventils 66 (in der Stellung gemäß Fig. 6) in die Kam- 50 kung darin, den Werkzeugkopf 38 und den Antriebsmer 69 und von da zu dem Motor 23. teil 50 aus der Ruhestellung anlaufen zu lassen und Wenn der Motor 23 sich dreht, nimmt die vordere sie auf diejenige Geschwindigkeit zu beschleunigen, Welle 30 des Rotors 31 den Kupplungsantriebsnocken mit welcher sie den einzutreibenden Bolzen drehen. 44 (Fig. 3) mit, welcher der Hammervorrichtung, Die den Werkzeugkopf 38 beschleunigende Stufe einschließlich des Hammers 57 und des Käfigs 51, 55 findet nur während einer sehr kleinen Zeitdauer statt, eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn erteilt. Die worauf die Arbeitsstufe bestimmter Dauer folgt, in Klaue 57 R des Hammers greift an dem Amboß 41 welcher der Werkzeugkopf die Arbeit des Drehens an, um den Werkzeugkopf 38 und den Antriebsteil 50 des Bolzens gegen seinen Widerstand vornimmt, und damit den Bolzen (nicht dargestellt) mit der Wenn der Bolzen fester angezogen wird, wird die gleichen Geschwindigkeit, wie sie der Motor hat, 60 Strecke, welche während jeder Arbeitsstufe des anzutreiben. Wenn der Kopf des Bolzens mit dem Schlages durchlaufen wird, kleiner, und die Zeit, Arbeitsstück in Berührung kommt, findet eine plötz- welche erforderlich ist, um die Drehbewegung der liehe Vergrößerung des Widerstandes gegen die Hammervorrichtung 51, 57 anzuhalten, wird dement-Drehung des Bolzens, des Antriebsteiles 50, des sprechend verkürzt mit einer Vergrößerung der Werkzeugkopfes 38 und des Ambosses 41 statt. Die 65 Schlagkraft und einer Zunahme der Verzögerung der Rückwirkung wird auf den Hammer 57, den Harn- Hammervorrichtung. In der ersten Stufe des Schlages merkäfig51, den Kupplungsantriebsnocken 44 und ist jedoch die Größe der Kraft, welche erforderlich den Motor 23 übertragen, was bewirkt, daß der Motor ist, um den Werkzeugkopf 38 und den Antriebsteil

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50 zu beschleunigen, dem Grad des Festziehens des Das durch das Schwungrad 95 über die Schrauben-

Bolzens nicht proportional, sondern hängt zur Haupt- keilverbindung abgegebene Drehmoment ist dem an sache von der Drehgeschwindigkeit des Motors un- den Amboß 41 und damit an den Werkzeugkopf 38 mittelbar vor dem Schlag ab. Tatsächlich tritt die abgegebenen Schlagdrehmoment proportional, weil kurzdauernde maximale Schlagkraft wegen der hohen 5 es der Größe der Verzögerung der Hammervorrich-Motorgeschwindigkeit wahrscheinlich bei dem ersten tung 51, 57 proportional ist. Die auf die Buchse 93 Schlag auf, während bei nachfolgenden Schlagen der wirkende axiale Kraftkomponente ist ihr ebenfalls Motor auf diejenige Geschwindigkeit begrenzt ist, die proportional. Da die Verzögerung während des er nach dem Anlaufen aus der Ruhelage und Drehen Arbeitsteiles des Schlages aufrechterhalten bleibt, über nur 360° oder vielleicht einige zusätzliche Grade io setzt die Buchse 93 ihre axiale Rückwärtsbewegung im Falle eines Rückstoßes erreichen kann. entgegen dem Druck der Feder 101 fort, bis sie die

Gemäß der Erfindung ist die das Drehmoment in den Fig. 7 und 18 wiedergegebene Stellung erregelnde Einrichtung so ausgeführt, daß sie auf einen reicht. Während dieser Bewegung wirkt die Buchse vorbestimmten Betrag der Motorverzögerung von be- 93 über ihre Verlängerung 105, das Kugellager 104, stimmter Dauer anspricht, jedoch nicht auf eine 15 den Knopf 103 und die Feder 101 auf den Hebel 87 Motorverzögerung gleichen oder sogar höheren ein, um ihn entgegen der Kraft seiner Feder 89 zu Wertes anspricht, der für eine unendlich kurze Zeit- verschwenken. Sobald der Hebel 87 in die in Fig. 7 periode eintritt. Wenn der Motor 23 entweder beim wiedergegebene Stellung verschwenkt worden ist, anfänglichen Arbeiten des Werkzeuges oder am Ende kommt er außer Eingriff mit der Schulter 86 an dem eines Schlages einer Reihe von Schlagen aus der 20 Schaft des Ventils 66, so daß dieses Ventil für eine Ruhelage anläuft, treibt die hintere Welle 29 des Einwärtsbewegung freigegeben wird. Das Ventil wird Rotors 31 das Schwungrad 95 mittels der oben be- durch den Druck der Antriebsluft, der auf den Schaftschriebenen Schraubenkeilverbindung an, welche die teil 84 des Ventils einwirkt, einwärts bewegt, bis der Antriebskraft in zwei Komponenten, nämlich in eine Ventilkopf 82 sich auf die Ventilbuchse 67 aufsetzt, Drehkomponente und eine in axialer Richtung wir- *5 wodurch die Zufuhr von Luft zu dem Motor 23 abkende Komponente aufteilt, die das Bestreben hat, gesperrt wird.

die Buchse 93 nach hinten (gemäß Fig. 6 nach rechts) Das Ventil 66 bleibt geschlossen und der Motor

zu verschieben. Während der Zeit, während der der in Ruhe, solange die Bedienungsperson den Drossel-Motor seine Geschwindigkeit erhöht, ist die über die ventilhebel 64 niedergedrückt hält. Um das Werkzeug Schraubenkeilverbindung wirkende axiale Kraft- 30 in den Zustand zum Einleiten eines neuen Arbeitskomponente nicht ausreichend, um den Haltedruck Vorganges zu bringen, gibt die Bedienungsperson den der Blattfeder 101 zu überwinden, und daher bleibt Hebel 64 frei, um das Ventil 62 zu schließen. Damit jede Kugel 98 in ihrer in Fig. 17 wiedergegebenen wird der auf das Steuerventil 66 wirkende Druck normalen Lage bis. zu dem Zeitpunkt der Abgabe freigegeben, und er ermöglicht der leichten Feder 81, eines Schlages. Die Buchse 93 und das Schwungrad 35 das Ventil 66 zu öffnen, mit dem Ergebnis, daß der 95 rotieren gemeinschaftlich in der in Fig. 17 durch Hebel 87 sich in seine Stellung gemäß Fig. 1 zurück-Pfeile angedeuteten Richtung. bewegt, in welcher er sich gegen die Schulter 86 am

Wenn die Hammerklaue 57 R gegen den Amboß Schaft 84 des Ventils 66 legt.

41 schlägt, erfährt der Motor 23 eine plötzliche Ge- Die in den Fig. 1 bis 18 dargestellte Ausführungs-

schwindigkeitsverringerung. Bei einer solchen Ver- 4° form ist symmetrisch ausgebildet, d. h., nach Einzögerung des Motors kehrt die Schraubenkeilverbin- stellung des Umsteuerhebels 36 kann sie einen Bolzen dung 97, 98, 99 ihre Wirkung um, und das Schwung- mit Linksgewinde mit dem gleichen Anzugsgrad wie rad 95 treibt die Motorwelle 29 an. Die Steigung der einen Bolzen mit Rechtsgewinde antreiben. Schraubennuten 97, 99 hat das Bestreben, die Buchse Bei der in den Fig. 19 bis 29 wiedergegebenen ab-

93 nach hinten zu verschieben. 45 geänderten Ausführungsform der Erfindung ist ein in

Bei der Abgabe des ersten Schlages tritt eine axialer Richtung bewegbares Schwungrad 112 vorscharfe kurzdauernde Verzögerung des Motors ein, gesehen. Wie in Fig. 24 dargestellt, hat das Schwungda der Hammer 57 den Werkzeugkopf 38 und den rad 112 eine Bohrung 113 und eine Sackbohrung Antriebsteil 50 beschleunigt. Während dieser kurzen 114, die sich zur Vorderfläche des Schwungrades erDauer maximaler Verzögerung steigt die Antriebs- 50 streckt. Dem Schwungrad 112 ist ein inneres Nockenkraft des Schwungrades 95 auf einen Wert, der aus- glied 115 (Fig. 21 und 22) zugeordnet, das einen reichend ist, um die Kugeln 98 aus ihrer Lage am zylindrischen Teil 116, der in die Sackbohrung 114 Ende der Nuten 97 und 99 herauszubewegen und zu des Schwungrades 112 paßt, und einen rückwärtigen bewirken, daß die Buchse 93 sich nach hinten ver- Zapfen 117 hat, der in die Bohrung 113 des Schwungschiebt. Bevor die Buchse sich nennenswert bewegt 55 rades paßt. Die zylindrische Fläche der Sackbohrung hat, wird die Kraft des Schlages abgeschwächt, und 114 des Schwungrades 112 weist drei im Abstand während des Arbeitsteiles des ersten Schlages wird voneinander angeordnete Nuten 118 auf, die von der die Buchse 93 in die in den Fig. 6 und 17 wieder- Vorderfläche des Schwungrades ausgehen. Jede Nut gegebene Stellung zurückgeführt. Während der nach- hat Seitenwände 118 L und 118 R, welche nach hinfolgenden Schläge verbleibt die Kugel 98 entweder 60 ten konvergieren, und ein abgerundetes Ende. Jede in der in Fig. 17 wiedergegebenen Lage oder bewegt Nut 118, die im Querschnitt rund ausgebildet ist, sich längs der Seitenwände der Nuten 97 und 99 nur kann eine Kugel 120 aufnehmen, wenig aus dieser Lage heraus. Wenn der Bolzen auf Das innere Nockenglied 115 ist auf dem zylindri-

seinen maximalen vorbestimmten Festziehungsgrad sehen Teil 116 mit drei im Abstand voneinander anvorgetrieben worden ist, bewirken die Rückwirkung 65 geordneten Nuten 121 versehen, die sich nach hinten des Schlages und das Ausmaß der Verzögerung des öffnen. Jede Nut 121 hat Seitenwände 1212?, 121 L, Motors 23, daß die Buchse 93 zurückbewegt wird, die nach vorn konvergieren und ein abgerundetes wie dies oben auseinandergesetzt wurde. Ende haben. Die Form, die Abmessungen und Funk-

tionen der Nuten 118 und 121 entsprechen denen der Nuten 99 und 97 bei der oben beschriebenen Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 18, mit der Ausnahme, daß sie entgegengesetzt gerichtet sind, d. h., das Nockenglied 115 treibt das Schwungrad 112 an. Die Kugeln 120 ruhen gewöhnlich an den Enden der Nuten wie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 18, jedoch wird bei einer elativen Drehbewegung das Schwungrad 112 und nicht das innere Nockenglied 115 rückwärts verschoben.

Das Nockenglied 115 hat an der Vorderseite des zylindrischen Teiles 116 einen Flansch 122, der sich gegen den inneren Ring des Kugellagers 27 legt. Die Vorderfläche des Flansches 122 liegt in einem kleinen Abstand von dem hinteren Ende einer Welle 123, die sich vom Rotor 31 nach hinten erstreckt. Die Welle 123 hat eine Ausnehmung, welche das Vorderende des Nockengliedes 115 mittels einer Keilverbindung 125 aufnimmt, so daß das Nockenglied sich jederzeit mit dem Rotor 31 dreht.

Das Hinterende des Schwungrades 112 legt sich gegen die innere Laufbahn eines Kugellagers 126, das innerhalb eines Knopfes 127 angeordnet ist. Die geschlossene Hinterseite des Knopfes liegt an dem sich einwärts erstreckenden Arm der Feder 101 an, deren auf den Knopf 127 wirkende Spannung mittels der Stellschraube 106 einstellbar ist, wie dies oben beschrieben wurde.

Beim Arbeiten der in den Fig. 19 bis 29 wiedergegebenen Ausführungsform läuft der Rotor 31 aus der Ruhestellung an, wobei seine vordere Welle die Schlagkupplung und seine hintere Welle 123 das Schwungrad 112 antreibt. Sobald das Schwungrad beschleunigt wird, bewirkt die entgegengesetzte Steigung der Seitenwände 120L und 118 L der Nuten 120 bzw. 118, daß die Kugeln 120 das Bestreben haben, das Schwungrad rückwärts zu verschieben. Diesem Bestreben wirkt jedoch der Druck der Blattfeder 101 entgegen. Demgemäß behält das Schwungrad 112 seine normale Lage zu dem Antriebsnocken 115 hei, wie sie in den Fig. 19 und 28 dargestellt ist, wobei die Kugeln 120 an den Enden der Nuten 121 und 118 ruhen. Wenn die Drehung (in Rechtsrichtung) des Rotors 31 durch die Abgabe eines Schlages angehalten wird, bewegt sich das Schwungrad 112 unter der Wirkung seines Trägheitsmomentes weiter und wirkt auf die Schraubenkeilverbindung. Bei jedem Schlag rollen die Kugeln 120 an den Nutenseitenwänden 118 R und 121 R entlang und erhöhen die Bewegungsgröße, sobald Schläge von erhöhter Kraft an den Werkzeugkopf abgegeben werden. Die Kugeln rollen nach jedem Schlag in ihre normale Lage (Fig. 19 und 28) zurück. Bei Abgabe eines Schlages von bestimmter Dauer und vorbestimmter Größe werden die Kugeln 120 und das Schwungrad 112 in die in den Fig. 20 und 29 wiedergegebene Lage verschoben. Das Schwungrad bewegt den Knopf 127, welcher unter Überwindung der Kraft der Feder 101 den Hebel 87 verschwenkt. Dadurch wird das Steuerventil 66 freigegeben, so daß es sich in seine Schließstellung bewegt (Fig. 20).

Fig. 25 zeigt in Abwicklung eine der Nuten 118 in dem Schwungrad 112. Die Seiten 118 L und 118 R sind symmetrisch, d. h., der Neigungswinkel L der Seite 118 L ist gleich dem Neigungswinkel R der Seite 118 R. Daher arbeitet die Regelvorrichtung gemäß den Fig. 19 bis 24 in gleicher Weise für beide Drehrichtungen und löst beim gleichen Anzugsgrad aus, gleichgültig, ob das Werkzeug einen Bolzen mit Rechts- oder Linksgewinde eingetrieben hat.

Mitunter ist es erwünscht, daß sie in der einen Richtung bei einem anderen Anzugsgrad als in der anderen Richtung auslöst, ohne daß eine Neueinstellung der Stellschraube 106 erforderlich ist. Fig. 26 zeigt eine Nut 118 des Schwungrades, die unsymmetrisch ausgebildet ist, um dieses Ziel zu erreichen. Bei dieser abgeänderten Ausführungsform ist der Winkel L kleiner als der Winkel R. Das Ergebnis ist, daß bei Abgabe von Drehschlägen in Linksrichtung die Kugeln 120 eine Kraft übertragen, welche eine kleinere Axialkomponente hat, als es der Fall sein würde, wenn der Winkel L gleich dem Winkel R sein würde. Daher arbeitet das Werkzeug bei einem Bolzen mit Linksgewinde weiter, bis er fester angezogen ist als bei einem Bolzen mit Rechtsgewinde. Auch ist es dadurch, daß die Seite 118 R steiler als die Seite 118 L ist, möglich, einen eingetriebenen Bolzen mit Rechtsgewinde zu lösen, ohne daß die Einstellung der Stellschraube 106 geändert wird, selbst wenn der Bolzen etwas festgeklemmt ist.

In Fig. 27 ist der Winkel L auf Null verkleinert, was bedeutet, daß die Schraubenkeilverbindung bei Abgabe von Schlägen in Linksrichtung nur eine Drehkraft ohne eine Axialkomponente auf das Schwungrad 112 überträgt. Eine Reihe von derart geformten Nuten kann verwendet werden, um eine selbsttätige Regelung des Anziehens der Bolzen und eine Regelung von Hand zum Lösen der gleichen Bolzen zu schaffen.

Falls die Schwungradnuten 118 so abgeändert sind, wie es in Fig. 26 oder 27 dargestellt ist, sind auch entsprechende Änderungen in den Winkeln der Seitenwände der Nuten 121 des Nockengliedes 115 vorzunehmen. Es ist weiter ersichtlich, daß die Änderungen in den Formen der Nuten gemäß den Fig. 26 und 27 ebenfalls auf die Nuten des Schwungrades und der Buchse bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 18 anwendbar sind.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Motorisch angetriebenes Drehschlagwerkzeug, insbesondere Schlagschrauber, mit einer Antriebswelle, einem auf dieser geführten Hammer, einem mit dem Werkzeugkopf verbundenen Amboß, dem von dem Hammer eine Reihe von Drehschlägen erteilt werden, und einer Abstellvorrichtung für den Antrieb bei Erreichen eines einstellbaren Drehmoments, gesteuert durch die entsprechende Größe einer Rückwirkung der Anschlaghärte, die in eine axiale, einen Abstellhebel betätigende Verschiebung umgesetzt wird, ge kennzeichnet durch ein der Antriebswelle (29) aufgesetztes Schwungrad (95 oder 112), das von dieser durch eine so ausgebildete Schraubenkeilverbindung (97, 98, 99 oder 118, 120, 121) angetrieben ist, daß die durch jeden Aufschlag des Hammers (57) bewirkte Voreilung des Schwungrades gegen eine Federkraft (101) in eine axiale Verschiebung umgesetzt wird.

   2. Drehschlagwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad axial gehalten (27) und der Antriebswelle unter Zwischenschaltung einer gegenüber dieser nicht drehbaren, axial verschiebbaren, auf ihrem Außenumfang die Schraubenkeilverbindung tragenden Buchse (93, 94, 91, 92) aufgesetzt ist.

   3. Drehschiagwerkzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad auf der freien, dem Hammer (57) und Amboß (41) abgewandten Seite (20) des Antriebsmotors (23) angeordnet ist.

   4. Drehschlagwerkzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenkeilverbindung durch Kugeln (98 oder 120) in schraubenförmigen Nutenpaaren (97,99 oder 118,

   121) entgegengesetzter Steigung gebildet ist, die in der Bohrung des Schwungrades und in dem Umfang der Antriebswelle bzw. der dieser aufgesetzten Buchse angeordnet sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 853 280; britische Patentschrift Nr. 693 415; USA.-Patentschriften Nr. 2 347125, 2 566 661.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen