DE1478904C - Druckluftschrauber mit einer Steuer einrichtung fur eine Drehschlagkupplung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Druckluftschrauber Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie7-7 der

mit einer Steuereinrichtung für eine Drehschlagkupp- Fig. 1 und

lung, die einen Hammerteil umfaßt, der durch die Fig. 8 ein Diagramm der in einer Schraube auf-

■ unabhängig vom Motor mit Druckluft speisbare Dreh- tretenden Kräfte. . , schlagkupplung axial in die Bevvegungsbahn eines 5 Der Drehschlagschrauber wird durch Druckluft

Ambosses hinein- und aus dieser herausführbar ist. oder ein anderes Druckmittel angetrieben. Er um-

Bei einem bekannten Druckluftschrauber dieser faßt ein Gehäuse 11 mit einem einstückig angeform-

Art wird die Kupplungsbewegung der Drehschlag- ten, pistolenartigen Handgriff 13. Im rückwärtigen

kupplung zwangläufig durch in die Achse des Am- . Teil des Gehäuses (in Fig. 1 der rechte Teil) ist ein boßteilcs eingearbeitete Steuerschlitze gesteuert. Bei io rotierender, druckluftbetriebener Flügelmotor 15 cin-

diesem bekannten Druckluftschrauber erfolgt die gebaut. Dieser treibt eine Hammereinrichtung 17 an,

Verbindung des Druckluftmotors mit dem Amboß- die im vorderen Teil des Gehäuses 11 angeordnet ist.

teil nur durch den Hammerteil, sobald dieser durch Ein gleichfalls im vorderen Teil des Gehäuses ange-

die Drehschlagkupplung in die Bewegungsbahn des ordneter, von der Hammereinrichtung angetriebener

Ambosses des Amboßteiles hineingeführt worden ist. 15 Amboß 19 weist einen aus dem vorderen Ende des

■ Somit kann mit diesem bekannten Druckluftschrau- Gehäuses herausragenden, beispielsweise als quadra-

ber das Anziehen bzw. das Lösen von Gewindeteilen tischer Antriebszapfen ausgebildeten Teil 21 auf, an

nur. durch Drehschlagwirkung erreicht werden, da die welchem eine Hülse angebracht werden kann.

Drehschlagkupplung nicht willkürlich aus- oder ein- Außerdem weist der Amboß einen sich in die

geschaltet werden kann. Dies ist jedoch oft dann er- 20 Hammereinrichtung hinein erstreckenden Schaftteil

wünscht, wenn beispielsweise eine Mutter nur bis 22 auf.

zur Anlage an den zu befestigenden Teil auf einen Der Motor 15 weist ein Motorgehäuse auf, welches Bolzen aufgeschraubt werden soll. durch einen Zylinder 23, eine rückwärtige End-Der Erfindung Hegt daher die Aufgabe zugrunde, scheibe 25 und eine vordere Endscheibe 27 gebildet einen Druckluftschrauber zu schaffen, bei dem die 25 wird. Alle diese Teile sind im Gehäuse 11 befestigt. Drehschlagkupplung wahlweise in ihrem ausgerück- Der Rotor 29 des Motors weist einen vorderen und. ten Zustand gehalten werden kann. rückwärtigen Lagerzapfen auf. Diese sind in geeig-Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem neten, in den Endscheiben angeordneten Lagern ge-Druckluftschrauber der besagten Art gelöst, durch lagert. Der vordere Lagerzapfen ist als Keilwelle auseine den Motor direkt mit dem Amboßteil im ange- 30 gebildet. Der Rotor weist mehrere Radialschlitze auf, legten Zustand verbindende Friktionskupplung, deren in welchen die Flügel 31 gleitbar angeordnet sind, so bewegliche Kupplungshälfte entgegen der Kraft der daß sie beim Umlauf des Rotors mit der inneren Andruckfeder durch unabhängig vom Motor züge- Zylindermantelfäche des Zylinders 23 zusammenwirführte Druckluft mit einem vorbestimmten Druck ken. Der Rotor weist eine sich über seine ganze Länge lösbar ist, und durch ein in den Zuführungskanal für 35 erstreckende Durchlaßbohrung 33 auf. Der primäre die besagte, gleichzeitig die Drehschlagkupplung spei- Luftauslaß vom Motor erfolgt über eine Öffnung 35 sende Druckluft angeordnetes, von Hand zu bedie- im Zylinder. Von dort gelangt die Luft in eine Kamnendes Absperrventil. Dies erbringt nicht nur den mer37, die von dem Gehäuse 11 und dem Motor-Vorteil, daß durch Schließen des Absperrventils der gehäuse gebildet wird. Von dort gelangt die Luft über Friktionskupplung die zum Lösen der beiden Kupp- 4° ein Schalldämpferelement 39 in die Atmosphäre. Die lungshälften erforderliche Druckluft nicht zugeführt Steuerung des Motors und des Werkzeuges im allgewird, so daß der Motor direkt mit dem Amboßteil meinen ist nachfolgend beschrieben, verbunden bleibt und diesen in Umlauf versetzt, wo- Die Hammereinrichtung 17 weist einen Kupp-, bei auch die Drehschlagkupplung nicht wirksam wer- Iungskörper41 in Gestalt eines zylindrischen Gebilden kann, da auch dieser keine Druckluft zugeführt 45 des mit einer großen, am rückwärtigen Ende befindwird, sondern auch den Vorteil, daß die Drehschlag- liehen Bohrung 43, einer im mittleren Teil befindkupplung den Hammerteil erst dann in die Bewe- liehen Bohrung 35 und einer im vorderen Teil begungsbahn des Ambosses führen kann, wenn der vor- findlichen kleinen Bohrung 47 zur Amboßwelle 22 bestimmte Druck erreicht ist, durch den der Hammer- auf.

teil vollständig in die Bewegungsbahn eingeführt 50 In der großen Bohrung 43, d. h. am rückwärtigen wird, so daß dessen Schlagfläche bei jeder Schlag- Ende des Kupplungskörpers, ist ein Kupplungsanausübung die gleiche Größe besitzt, triebselement 51 angeordnet. Es ist durch mehrere

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Antriebszapfen 53 fest mit dem Kupplungskörper

Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher 41 gekuppelt. Das Kupplungsantriebselement weist

beschrieben. In dieser Zeichnung zeigt . 55 eine große, nach vorn gerichtete Bohrung 55 und eine

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Druckluft- kleinere durchgehende Bohrung auf, welche ein inne-

schrauber, . ■ res Keilnutprofil hat. In der großen Bohrung 55 des

Fig. 2 einen der Fig. 1 ähnlichen Teillängsschnitt, Kupplungsantriebselementes befindet sich ein KoI-

die Einzelteile des Druckluftschraubers in einer andc- ben 57,^v welcher eine rückwärtig gerichtete Hülse

ren Relativlage zeigend, 60 aufweist, die außen ein Keilwellenprofil trägt, welches

F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 der mit dem inneren Keilnutprofil des Kupplungsan-

F i g. 2, ^x triebselemenles zusammenwirkt. Außerdem weist der

fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 der Kolben eine Axialbohrung, auf, welche mit einem

l'ig. 2, " inneren Keilnutprofil ausgestattet ist und die mit dem

I-ig. 5 einen Querschnitt der Linie 5-5 der 65 äußeren Keilwellenprofil der Rotorwelle zusammen-

Hg. I, wirkt. Der Kupplungskörper 41 wird durch den Rotor

Hy. 6 einen Teillängsschnill nach der Linie 6-6 29 über den Kolben 57, das Kupplung.santriebsele-

der I ig. 5, nienl 51 und die Anlriebs/apfen 53 direkt angelrie-

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ben. Die vordere Innenmantelfläche der Bohrung 55 übrigen vier auf dem Umfang verteilt angeordneten des Kupplungsantriebselementes ist konisch ausgebil- Bohrungen 76 im Kupplungskörper sind nicht durch

det, wodurch der treibende Teil einer Konuskupp- das vordere Ende desselben durchgebohrt, und sie

lung gebildet wird. dienen zur Aufnahme von Spiralfedern 77, welche

Die Amboßwelle 22 ist durch den Kupplungsköper 5 gegen die vordere Stirnfläche des Kolbens 71 drücken

41 hindurch und in die Bohrung 55 des Kupplungs- und denselben dadurch nach rückwärts verschieben,

antriebselementes hineingeführt. An ihrem rückwär- Die rückwärtige Bewegung des Kolbens ist durch

tigen Ende ist ein konischer Teller 59 unverdrehbar Scheiben 79 begrenzt, die dem Kupplungsantriebs-

befestigt. Dieser wirkt mit dem konischen Bereich element anliegen. Eine der Scheiben ist als Dicht-

des Kupplungsantriebselementes zusammen und stellt io scheibe ausgebildet, so daß hinter dem Kolben 71

somit die angetriebene Kupplungshälfte der Konus- eine Luftkammer gebildet ist. Der Kolben weist eine

kupplung dar. Der Amboß ist mittels eines Lagers 61 Axialbohrung auf, welche fein mit der zylindrischen

im vorderen Ende des Gehäuses 11 drehbar in der Welle 22 des Amboß 19 gepaßt ist. Diese Elemente

Weise gelagert, daß eine Axialverschiebung ausge- bilden einen Schieber, dessen Wirkungsweise auf der

schlossen ist. Zwischen dem konischen Teller 59 und 15 Relativverdrehung der Elemente zueinander beruht,

dem Kolben 57 befindet sich ein Lager 63, welches Er dient zur Steuerung des Lufteinlasses und des

die Relatiwerdrehung dieser beiden Elemente zuein- Luftauslasses der hinter dem Kolben 71 befindlichen

ander ermöglicht und ihre Konzentrizität, sowie die Luftkammer. Die Welle 22 ist durch die Dichtscheibe

Axiallage des Kolbens 57 bestimmt. Zwischen der 79 abgedichtet, wodurch hinter dem Kolben 71 eine

Amboßwelle 22 und dem Kolben 57 befindet sich 20 abgeschlossene Luftkammer gebildet wird,

eine Dichtungshülse 65, welche die Abdichtung zwi- Der Amboß 19 weist in seinem mittleren, zwischen

sehen diesen Elementen, dem konischen Teller 59 den Enden gelegenen Bereich einen Radialflansch

und dem Rotor 29 übernimmt. Der Amboß und die auf, an welchem, wie am besten aus den F i g. 2 und 3

Dichtungshülse weisen Axialbohrungen auf, die mit ersichtlich, auf der Rückseite ein Nocken 81 ein-

der Rotorbohrung 33 in Verbindung stehen. 25 stückig angeformt ist. Diese Nocken bilden Stoßauf -

Zwischen dem Kupplungsantriebselement 51 und nahmeflächen A und B, welche in radialen Ebenen

der vorderen Endscheibe 27 des Motors sind konische liegen. Das vordere Ende des Hammerstiftes 75 ist

Tellerfedern 67 angeordnet, welche das Kupplungs- in der Weise angefräst, daß zwei stoßausübende

antriebselement und den Kupplungskörper relativ Flächen α und b gebildet werden, die, wie am besten

zum Kolben 59 nach vorn schieben, wodurch die 30 aus F i g. 3 ersichtlich, gleichfalls in radialen Ebenen

Konuskupplung eingerückt wird. Über Radialbohrun- liegen und mit den Flächen A und B des Amboß, je

gen 69 im Kolben 57 und in der Dichtungshülse 65 nach der Drehrichtung des Kupplungskörpers relativ

steht die durch den Kolben 57 und die Bohrung 55 zum Amboß, zusammenwirken,

des Kupplungsantriebselementes gebildete Kammer Wenn der Kolben71, wie in Fig. 1 dargestellt,

mit dem axialen Kanal in der Amboßwelle 22, der 35 durch die Federn 77 in seine hintere rückwärtige

Dichtungshülse 65 und dem Kanal 33 der Rotorwelle Äußerstlage gedrückt ist, dann ist der Hammerstift

in Verbindung. 75 zurück- und in den Kupplungskörper hineinge-

Wenn sich ein ausreichender Luftdruck innerhalb zogen, so daß der Nocken 81 außerhalb der Rota-

dieses axialen Kanals aufgebaut hat, wird das Kupp- tionsbahn des Hammerstiftes liegt. Wird die Luft in

lungsantriebselement und der Kupplungskörper durch 40 die hinter dem Kolben 71 befindliche Kammer gelei-

diese Druckaufschlagung rückwärts, relativ zum KoI- tet, so wird der Kolben nach vorn verschoben, so daß

ben 59 und gegen die Kraft der Tellefedern 67 ver- der Hammerstift, wie aus F i g. 2 ersichtlich, aus dem

schoben, wodurch die Konuskupplung ausgerückt Kupplungskörper herausragt, wodurch die vorer-

wird. Die Funktion der Konuskupplung ist nachfol- wähnten Stoßflächen miteinander in Berührung ge-

gend beschrieben. 45 langen. Der beschriebene Kupplungskörper 41, der

In der großen Bohrung 43 des Kupplungskörpers Kolben 71, der Hammerstift 75 und die Federn 76

ist ein Kolben 71 angeordnet. Er ist an der bilden eine Stoßkupplung, deren Arbeitsweise durch

Zylindermantelfläche abgedichtet und ist mit einer ein im folgenden beschriebenes Ventil gesteuert ist.

nach vorn weisenden Hülse 72 ausgestattet. Die Das Ventil zur Steuerung der Bewegung des KoI-

Hülse wird von der mittleren Bohrung 45 des Kupp- 50 bens 71 wird durch die Amboßwelle 22 und den KoI-

lungskörpers aufgenommen. Der Kupplungskörper ben71 selbst gebildet. Die Amboßwelle weist einen

weist fünf, wie aus F i g. 4 ersichtlich, auf dem Um- axialen Kanal auf, der bis zu einem Punkt in der

fang verteilt angeordnete Bohrungen auf, deren Nähe des vorderen Endes derselben geführt ist. Etwa

Achsen parallel zur Drehachse verlaufen und die von in der Mitte ist dieser Kanal durch einen Stopfen 83

der großen Bohrung 43 nach vorn weisen und mit der 55 verschlossen, wodurch ein hinterer Kanalabschnitt 85

mittleren Bohrung seitlich in Verbindung stehen, d. h. und ein vorderer Kanalabschnitt 87 gebildet werden,

diese anschneiden. Von diesen Bohrungen ist die mit Der hintere Kanalabschnitt 85 steht über den Rotor-

73 bezifferte durch das vordere Ende des Kupplungs- kanal 33 mit einer Druckluftquelle in noch zu be-

körpers durchgebohrt. Diese Bohrung dient zur Auf- schreibender Weise in Verbindung. Hinter dem

nähme des zylindrischen Hammerstiftes 75. Der 60 Stopfen 83 weist die Welle 23 eine Radialbohrung 89

Hammerstift und die Hülse 72 des Kolbens 71 wei- auf, die mit dem Kanalabschnit 85 in Verbindung

sen, wie am besten aus Fig. 2 und 4 ersichtlich, steht. Vor dem Stopfen83 weist die Welle eine

einander komplementär ausgebildete Auskerbungen Radialbohrung 91 auf, die mit dem Kanalabschnitt

auf. Dadurch sind die beiden Bauteile in der Weise 87 in Verbindung steht und die gegenüber der Radial-

miteinander gekuppelt, daß der Hammerstift die 65 bohrung 89 um 180° versetzt ist. Die Welle weist

Axialbewegung des Kolbens 71 mitmacht und die eine querverlaufende Abflachung 93 auf, welche mit

Drehbewegung des Kupplungskörpers über den der Radialbohrung 91 in Verbindung ist. In der Nähe

Hammerstift auf den Kolben 71 übertragen wird. Die des vorderen Endes des Ambosses ist der Kanalab-

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schnitt 87 durch etwa radial verlaufende Auslaßöff- nimmt, wird durch einen Abzugsbügel 103 über

nungen 95 mit der Atmosphäre verbunden. Die Boh- einen Stößel 105 betätigt. Von dem Drosselventil ge-

rung des Kolbens 71 ist mit einer in Längsrichtung langt die Luft durch einen Kanal 107 zu einer Kam-

veriaufenden Nut 97 versehen, die sich von der rück- mer 109, die vom Gehäuse 11 und einem tellerar-

wärtigen Stirnfläche des Kolbens bis in die Nähe des 5 tigen Reversierventil 111 gebildet wird, welches der

vorderen Endes seiner Hülse 72 erstreckt. rückwärtigen Endscheibe 25 des Motors anliegt. Das

In F i g. 1 ist der Hammerstift 75 im zurückgezo- Reversierventil wird durch eine Feder 112 gegen die genen Zustande direkt über dem Amboßnocken 81 Endscheibe gedrückt, die mit dem Ventil drehfest dargestellt. In dieser Stellung hat die Nut97 im KoI- verbunden ist. Wie am besten aus den Fig. 1, 5 ben eine solche Winkelstellung, daß sich ihre Radial- io und 6 ersichtlich, weist das Reversierventil einen lage mit derjenigen der Radialbohrung 91 und der rückwärts weisenden zentralen Fortsatz 113 und Abflachung 93 deckt. Somit steht die Kammer hinter eine vorwärts weisende zentrale Bohrung 115 auf, dem Kolben über die Abflachung 13 und die Kanäle welche sich bis in den Fortsatz erstreckt und zur 91, 87 und 95 mit der Atmosphäre in Verbindung. Aufnahme des rückwärtigen Lagerzapfens des Ro-Die Radialbohrung 89 ist durch den Kolben 71 ver- 15 tors 29 dient. Die Bohrung 115 steht mit der Kamschlossen. Der Hammerstift 75 nimmt diese Stellung mer 109 über Schlitze 117 in Verbindung, so daß relativ zum Amboßnocken 81 unmittelbar nach jedem die Bohrung und die Kammer 109 in Wirklichkeit Stoß, bzw. wenn die Beschleunigung des Kupplungs- eine einzige Luftkammer bilden, die im folgenden körpers einsetzt, ein. Die Federn 77 haben den KoI- als Luftzufuhrkammer bezeichnet und mit 109 beben und den Hammerstift zu diesem Zeitpunkt nach 20 ziffert wird. Das rückwärtige Ende des Fortsatzes ist rückwärts in die zurückgeschobene Lage gedrückt. mit einer querverlaufenden Nut zur Aufnahme eines

In den F i g. 2, 3 und 4 ist der Amboß im Ver- länglichen Reversierhebels 119 versehen. Durch diegleich zu seiner in F i g. 1 dargestellten Stellung und sen Hebel wird das Reversierventil in die Schaltsomit relativ zum Hammerstift um 180° verdreht dar- Stellungen verdreht, die der Vorwärts- bzw. Rückgestellt. In dieser Stellung wird die Abflachung 93 25 wärtsdrehung des Motors entsprechen. Der Reverdurch den Kolben 71 abgedichtet, so daß die hinter sierhebel ist durch eine Feder 120 in der Nut gedem Kolben befindliche Kammer von der Atmos- halten.

phäre abgeschlossen ist. Nunmehr hat die Radial- Wie am besten aus F i g. 5 ersichtlich, ist die bohrung .89 eine solche Winkelstellung, daß sich rückwärtige Endscheibe 25 des Motors mit Einlaßihre Radiallage mit der der Nut 97 im Kolben deckt, 30 kanälen 121 und 123 ausgestattet, die mit entspreso daß Druckluft in die hinter dem Kolben befind- chenden Zylinderkanälen 125 in Verbindung stehen liehe Kammer eingeströmt ist und der Kolben und und die entweder dem Motor Luft zuleiten oder einen der Hammerstift sich in der nach vorn vorgescho- Sekundärauslaß, d.h. nicht beaufschlagte Seite des benen Lage befinden, in welcher der Hammerstift Motors darstellen. Das Reversierventil 111 ist mit in vorsteht und seine stoßausübenden Flächen α und 35 Längsrichtung verlaufenden Kanälen 127 und 129 b in der Rotationsbahn der stoßaufnehmenden ausgestattet, welche die Kammer 109 mit den Motor-Fläche A und B liegen. kanälen 121 bzw. 123 verbinden. In den Zeichnun-

Wie aus F i g. 3 und 4 ersichtlich, muß der Harn- gen ist das Reversierventil in einer Winkelstellung merstift aus seiner in diesen Figuren dargestellten dargestellt, welche beispielsweise einer Vorwärts-Lage um mehr als 90° relativ zum Amboß verdreht 40 drehung des Motors entspricht. In dieser Stellung werden, bevor ein Anstoß eintritt. Es ist ferner er- liegt der Ventilkanal 127 über dem Motorkanal 121, sichtlich, daß die Radialbohrung 89 durch den KoI- wodurch letzterer mit der Luftzufuhrkammer 109 ben geschlossen wird, bevor dieser Drehwinkel verbunden ist. Der Ventilkanal 129 ist in dieser Steldurchlaufen ist. Die Kammer hinter dem Kolben lung funktionslos. Das Ventil 111 ist mit einer nach bleibt zeitweilig geschlossen, um den Hammerstift 45 vorn weisenden bogenförmigen Nut 130 ausgestattet, in der vorgeschobenen Stellung zu halten. Es ist fer- welche wahlweise mit den Motoreinlaßkanälen 121 ner ersichtlich, daß nach einer Verdrehung von und 123 verbindbar ist. Außerdem weist es radiale etwa 90° aus der dargestellten Stellung, d. h. kurz Öffnungen 132 auf, welche die Ringnut 130, wie am vor dem Anstoß die Abflachung93 mit der Nut97 besten aus den Fig. 1 und 5 ersichtlich, mit der Ausdes Kolbens in Verbindung steht, wodurch die Kam- 50 laßkammer 37 des Gehäuses verbinden. In den mer hinter dem Kolben kurz vor dem Anstoß mit Zeichnungen ist der Motoreinlaßkanal 123 mit der der Atmosphäre verbunden wird. Das ist erforder- Ringnut 130 in Verbindung, wodurch ein Sekundärlich, damit sich der Kolben unmittelbar nach dem auslaß für die getriebene, d. h. die nicht beauf-Stoß rückwärts bewegt, so daß der Nocken 81 beim schlagte Seite des Motors geschaffen wird. Wenn das nachfolgenden Arbeitsspiel dem Hammerstift 75 55 Reversierventil in die Reversierstellung verdreht ist, nicht im Wege ist. Es ist außerdem ersichtlich, daß wird der Motorkanal 123 mit der Luftzufuhrkammer das Ventil in beiden Drehrichtungen des Kupplungs- 109 und der Motorkanal 121 mit der Auslaßkammer körpers relativ zum Amboß identisch arbeitet. Aus 37 verbunden. Die Reversierkanäle 127 und 129 sind diesem Grunde ist die Arbeitsweise der Stoßkupplung im Hinblick auf den sekundären Luftauslaß funkin beiden Drehrichtungen die gleiche. 60 tionslos.

Das Werkzeug ist über eine handelsübliche, nicht Es sei darauf hingewiesen, daß die Kammer 109

dargestellte, am Ende des Handgriffes 13 anzu- als Luftzufuhrkammer sowohl für den Motor 15 als

schließende Kupplung mit einer geeigneten Druck- auch für die Stoßkupplung dient. Der Luftstrom von

luftquelle verbunden. Die Luft wird durch eine Kam- der Kammer 109 zum Motor wird, wie aus den

mer 99 im Handgriff zu einem handelsüblichen Dros- 65 F i g. 5 und 6 ersichtlich, durch ein Geschwindig-

selventil geleitet, welches durch eine Feder gegen den keitsregulierventil 131 geregelt. Dieses besteht aus

Ventilsitz gedrückt wird. Das Drosselventil, welches einer Schraube mit einem Kopf größeren Durchmes-

die Aufgabe eines An- und Abschaltventils über- sers. Die Stirnfläche des Schraubenkopfes verläuft

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parallel zur hinteren Stirnfläche des Reversierven- triebselement 51 und dem Konus 59 bestehende Kotils 111. Der Kopfdurchmesser ist groß genug ge- nuskupplung durch die Tellerfedern 67 normalerwählt, um den Reversierkanal 123 des Ventils zu weise eingerückt, um einen direkten Antrieb zwiüberdecken. Das Ventil 131 ist in eine sich nach sehen dem Kupplungsantriebselement und dem Amrückwärts öffnende Gewindebohrung im Gehäuse 11 5 boß 19 herzustellen. Die Konuskupplung bleibt eineingeschraubt. Es ist relativ zur Stirnfläche des Re- gerückt, bis der Druck in den Kanälen 33 und 85 versierventils verstellbar, wodurch der Luftstrom sich ausreichend aufgebaut hat, um das Kupplungsvon der Kammer 109 zum Motor geregelt wird. Ins- antriebselement entgegen dem Federdruck nach rückbesondere wird durch das Ventil 131 der dynamische wärts zu verschieben, wodurch die Konuskupplung Druck, im Gegensatz zu dem statischen Druck der io ausgerückt wird. Die Federkonstanten sind so gevon der Luftdruckquelle gelieferten Luft, der in den wählt, daß die Konuskupplung nicht ausgerückt wird, Motorzylinder einströmenden Luft geregelt. Durch bis der Druck im Kanal 85 ausreicht, um den Kolben die Regelung des dynamischen Druckes der dem Mo- 71 zu verschieben und den Hammerstift gänzlich tor zugeführten Luft wird eine genaue Regelung der vorzuschieben, so daß dieser ordnungsgemäß mit dem Motor zugeführten Energie und somit der Win- 15 dem Nocken 81 des Amboß zusammenwirken kann, kelgeschwindigkeit des Motors und des Kupplungs- Die Konuskupplung stellt somit eine Sicherung dar, körpers 41 erreicht. Um den dynamischen Druck wodurch eine Zerstörung oder anderweitige Beschävoll wirksam werden zu lassen, sind die Luftkanäle digung der Stoßfläche des Hammerstiftes und des im Motorgehäuse so ausgeführt, daß sie einen mini- Amboß verhütet wird, die bei nur teilweisem Vormalen Durchflußwiderstand haben. Wie am besten 20 schub des Hammerstiftes eintreten kann. Außerdem aus den F i g. 6 und 7 ersichtlich, wird die in den gewährleistet die Konuskupplung, daß der Stoß-Motorzylinderkanal 125 geleitete Luft über offene flächenbereich des Hammerstiftes und des Amboß-Schlitze, welche in die Enden des Zylinders 23 ein- nockens bei jedem Impuls bzw. Stoß der gleiche ist. gefräst sind, in die Zylinderkammer geleitet. Da die Luftzufuhr der Stoßkupplung unabhängig von

Die Regelung des dynamischen Druckes der dem 25 der Luftzufuhr zum Motor ist, steht der volle Lei-Motor zugeführten Luft ist von größter Wichtig- tungsdruck zur Verfügung, um die Stoßkupplung keit, um eine gleichmäßige Beschleunigung, Winkel- unabhängig von der Stellung des Geschwindigkeitsgeschwindigkeit und somit ein gleichmäßiges Winkel- regulierventils 131 zu betätigen. Dadurch wird eine moment der stoßenden Masse zu erreichen. Bekannt- vollständige Flächenberührung der stoßenden Flälich schwankt der Luftdruck in einem Montagebe- 30 chen, unabhängig von der eingestellten, vom Werktrieb, da unter Umständen viele pneumatisch be- zeug abzugebenden Energie, gewährleistet. Die volltriebene Werkzeige u. dgl. an einer Druckluftquelle ständige Flächenberührung der stoßenden Flächen angeschlossen und zeitweilig in Betrieb sind. Diese wird weiterhin dadurch gewährleistet, daß der KoI-Druckschwankung hat einen beträchtlichen Unter- ben 71 und der Hammerstift 75 durch den Luftschied der abgegebenen Energie der an die Druck- 35 druck zwangläufig in die Arbeitsstellung vorgefahren luftquelle angeschlossenen Werkzeuge zur Folge. und aus dieser durch die Federn 77 zurückgeschoben Normalerweise werden Werkzeuge der in Rede werden.

stehenden Art für einen Betriebsdruck von etwa In einigen Anwendungsfällen von Schraubverbin-6,3 at ausgelegt. Werkzeuge gemäß vorliegender Er- düngen wird folgendermaßen verfahren: Man findung wurden innerhalb eines Druckbereiches von 40 schraubt die Mutter auf den Bolzen und zieht sie 4,7 bis 7,7 at auf die abgegebene Energie geprüft. mit einem Drehmoment an, welches gerade mit blos-Es zeigte sich, daß die von den Werkzeugen abge- sen Fingern ausgeübt werden kann. Alsdann vergebene Energie innerhalb dieses Bereiches nur un- dreht man die Mutter um einen zusätzlichen, durch wesentlichen Schwankungen unterworfen war, wenn Rechnung gefundenen Winkel, um eine Bolzenspandas beschriebene Geschwindigkeitsregulierventil be- 45 nung zu erreichen, die innerhalb eines vorgegebenen nutzt wurde. Die Versuche haben gezeigt, daß die Bereiches liegt. Das Kupplungssteuerventil 137 macht Regelung des dynamischen Druckes von wesent- das erfindungsgemäße Werkzeug für diesen Anwenlichen Schwankungen unterworfen war, wenn das dungsfall besonders geeignet. Dieses Ventil besteht beschriebene Geschwindigkeitsregulierventil benutzt aus einem mit einem Kopf ausgestatteten Bolzen, wurde. Die Versuche haben gezeigt, daß die Rege- 50 welcher in axialer fluchtender Bohrung des Reverlung des dynamischen Druckes von wesentlicher Be- sierventils 111 und des Reversierhebels 119, die deutung zur Aufrechterhaltung eines gleichbleiben- außerdem mit dem Rotorkanal fluchten, angeordnet den Winkelmomentes bzw. eines gleichbleibenden ist. Das vordere Ende des Ventilbolzens erstreckt Betrages der abgegebenen Energie ist. sich bis in die Bohrung 115 des Reversierventils und

Das Geschwindigkeitsregulierventil 131 kann leicht 55 trägt eine dichtende Unterlegscheibe 138, welche ein beispielsweise mit Hilfe eines Schraubenziehers auf Heranziehen des Ventils verhindert. Der Kopfteil einen bestimmten, dem Motor zugeführten Energie- des Ventils ist durch eine Feder 139 nach hinten gebetrag und folglich auf einen bestimmten, vom Werk- drückt und ragt aus einer Öffnung des Gehäuses 11 zeug abzugebenden Energiebetrag eingestellt werden. heraus. Das Ventil ist wahlweise betätigbar, wodurch Nach richtiger Justierung des Geschwindigkeitsregu- 60 die Unterlegscheibe 138 gegen das Ende des hinteren lierventils wird dasselbe mit Hilfe einer Klemm- Rotorzapfens geschoben wird und den Rotorkanal 33 schraube, die beispielsweise eine Nylonspitze trägt, von der Zufuhrkammer 109 abschließt. Wenn der um eine Beschädigung der Gewindegänge des Re- Rotorkanal 33 geschlossen ist, bleibt die Konuskupgulierventils zu vermeiden, festgestellt. lung eingerückt, und der Motor kann in Betrieb ge-

Der Luftstrom von der Luftzufuhrkammer 109 zu 65 nommen werden, um eine Mutter zu verdrehen, woder Stoßkupplung und der Konuskupplung wird bei der Antrieb über die Konuskupplung erfolgt, wodurch das Kupplungssteuerventil 137 gesteuert. Wie hingegen die Stoßkupplung außer Betrieb bleibt, bereits ausgeführt, ist die aus dem Kupplungsan- Wenn das Ventil 137 losgelassen wird, arbeitet die

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Stoßkupplung in der beschriebenen Art und Weise. mit dem Amboß vorgeschoben. Außerdem ist der der

Die Konuskupplung kann also verwendet werden, um Stoßkupplung zugeleitete Luftstrom unabhängig von

eine Mutter zu verdrehen und bis auf eine mit bloßen dem Motor zugeleiteten Luftstrom, so daß die Regu-

Fingern erzielbare Spannung anzuziehen, worauf die lierung des dem Motor zugeführten Luftstroms keinen

Stoßkupplung in Betrieb genommen werden kann, 5 Einfluß auf die Arbeitsweise der Stoßeinrichtung hat.

um die Mutter und einen zusätzlichen vorbestimmten Die Konuskupplung stellt insofern eine Sicherheits-

Winkelbetrag, beispielsweise unter visueller Über- einrichtung dar, als sie eine Relativverdrehung zwi-

wachung, zu verdrehen. sehen Hammerstift und Amboß so lange ausschließt,

Die Arbeitsweise des Werkzeuges ist der vorange- bis sich der Luftdruck ausreichend aufgebaut hat, gangenen Beschreibung entnehmbar. Das Werkzeug io um den Hammerstift vollständig vorzuschieben. Daläßt sich leicht in folgender Weise auf die für ein durch wird die Möglichkeit der Beschädigung der gegebenes Befestigungselement gewünschte Abgabe stcßenden Flächen auf ein Minimum herabgesetzt, leistung einstellen: Zunächst werden ein Schrauben- Infolge dieser Merkmale ist die Flächenberührung bolzen und eine Mutter an den Fügeteilen angebracht, der stoßenden Flächen konstant und gleichmäßig, so um die Fließgrenze des Schraubenbolzens zu bestim- 15 daß eine gleichbleibende Kraftübertragung zwischen men. Das wird durch Verwendung eines Drehmo- dem Hammerstift und dem Nocken des Ambosses mentenschlüssels erreicht, mit dessen Hilfe die Mutter gewährleistet ist.

langsam angezogen wird, bis eine Drehmomentenan- Das Geschwindigkeitsregulierventil 131 sorgt für zeige erfolgt. Das Erreichen der Fließ- bzw. Streck- eine genaue Steuerung der dem Motor zugeführten grenze wird erkannt, wenn das angezeigte Drehmc- 20 Energie, und zwar unabhängig von Druckschwankunment nicht mehr weiter steigt. Das abgelesene Dreh- gen in der Zuleitung, da das Ventil in erster Linie moment am Drehmomentenschlüssel hat keinen Ein- den dynamischen Druck der dem Motor zugeleiteten fluß auf die Einstellung des erfindungsgemäßen Werk- Luft und nicht den statischen Druck der dem Werkzeuges, daß der Drehmomentenschlüssel lediglich zur zeug zugeleiteten Luft regelt. Die Regelung des dyna-Bestimmung der Streckgrenze des Schraubenbolzens 25 mischen Druckes ist teilweise darauf zurückzuführen, verwendet wird. Daraufhin wird der Drehmomenten- daß das Ventil so nahe wie möglich an den Flügeln schlüssel entfernt und die Verdrehstellung der Mutter des Motors, auf welche die Luft einwirkt, angeordnet relativ zu den Fügeteilen markiert. Dann wird die ist. Andererseits ist sie teilweise auf die konstruktive Mutter um etwa eine halbe Umdrehung zurückge- Ausbildung der Zuleitungen zurückzuführen, durch schraubt. Schließlich wird das Geschwindigkeits- 30 welche die Luft dem Motor zugeführt wird. Bei regulierventil auf eine kleine Abgabeleistung einge- gleichbleibender Energieaufnahme des Motors ist stellt. Daraufhin wird das Werkzeug auf die Mutter unter der Voraussetzung der Einhaltung der sonstiaufgesetzt, und es werden Drehimpulsstöße bzw. gen Bedingungen, betreffend eine konstante Masse Schläge ausgeübt, bis keine Verdrehung der Mutter und einen konstanten Trägheitsradius, eine gleichmehr stattfindet. Wenn die Markierungen nicht mit- 35 bleibende Beschleunigung und Winkelgeschwindigeinander fluchten, wird das Ventil auf eine höhere keit der rotierenden Masse sichergestellt.
Abgabeleistung eingestellt, bis das Werkzeug die Mut- Die Stoßkupplung wird durch einen Luftstrom, der ter so weit verdreht, daß die Markierungen mitein- unabhängig ist von dem Luftstrom zum Antrieb des ander fluchten, d. h. die Streckgrenze erreicht ist, und Motors, und durch die Federn 67 gesteuert. Der roauch bei weiteren, über eine Zeitspanne von 5 oder 40 tierenden Masse wird somit zum Zwecke der Betätimehr Sekunden erfolgenden Schlägen keine Verdre- gung der Stoßkupplung weder Energie weggenommen hung der Mutter über die markierte Stellung hinaus noch zugeführt. Der rotierenden Masse wird auch erfolgt. Das Werkzeug ist daraufhin richtig eingestellt, keine Energie weggenommen, um das vom Werkzeug um allen Schraubenbolzen gleicher Art und Größe abgegebene Drehmoment zu messen oder um das die richtige Bolzenspannung zu erteilen. Es ist zu be- 45 Abschalten des Werkzeuges zu bewirken, wenn ein achten, daß das Werkzeug nicht auf ein bestimmtes vorbestimmtes Abgabedrehmoment erreicht ist. Ganz abzugebendes, in mkp gemessenes Drehmoment, son- allgemein weist das Werkzeug keinen Mechanismus dem auf eine äußerste Abgabeenergie eingestellt ist, auf, welcher der drehenden Masse Energie entziehen die gerade ausreicht, um die gewünschte Bolzenspan- oder zuführen könnte, wodurch notwendigerweise nung in einem Bolzen bestimmter Art und Größe 50 unterschiedliche Differenzen der Beschleunigung und hervorzurufen. der Winkelgeschwindigkeit der Masse auftreten wür-

Nachfolgende Merkmale des beschriebenen Werk- den, so daß die Forderung eines gleichbleibenden

zeuges sind zur Lösung der der vorliegenden Erfin- Winkelmomentes für jeden Stoß nicht erfüllt werden

dung zugrunde liegender Aufgabe von Bdeutung: könnte.

Die rotierende Masse, die dem Amboß den Stoß bzw. 55 Die Summenwirkung der aufgezeigten Merkmale

Schlag erteilt, umfaßt alle rotierenden Teile des führt zu einem Werkzeug, welches gleiche Spannung

Werkzeuges, mit Ausnahme des Ambosses. Der in allen Schraubenbolzen erzeugt. Bei Wegfall eines

Hammerstift 75 und der Kolben 71 werden relativ oder mehrerer Merkmale wird die Gleichmäßigkeit

zum Kupplungskörper axial verschoben. Das Werk- der Spannung in den einzelnen Bolzen jedenfalls nicht

zeug weist keine Konstruktionselemente auf, die rela- 60 mehr in demselben Maße erreicht,

tiv zur Drehachse radial bewegt werden. Aus diesem Ein anderes wesentliches Merkmal vorliegender

Grunde wird die Masse mit konstantem Momenten- Erfindung ist die Einfachheit, mit der das Geschwin-

arm beschleunigt und in Umdrehung versetzt. digkeitsregulierventil 131 eingestellt werden kann, um

Die stoßausübenden Flächen α und b des Hammer- eine große Anzahl unterschiedlicher Bolzentypen und

Stiftes und die stoßaufnehmenden Flächen A und B 65 Größen mit gleichmäßiger Bolzenspannung anziehen

des Ambosses liegen relativ zur Drehachse in radial zu können. Durch die Verstellung des Geschwindig-

gerichteten Ebenen. Der Hammerstift wird durch keitrsregulierventils wird nur die dem Motor zuge-

Druckluft zur Ermöglichung des Zusammenstoßes führte Energie und somit die Beschleunigung und das

Winkelmoment der stoßenden Masse verändert. Bei jeder gewählten Einstellung des Geschwindigkeitsregulierventils bleibt die äußerste abgegebene Energie des Werkzeuges gleichmäßig.

Während die dem Motor zugeführte Energie beim erfindungsgemäßen Werkzeug für eine Drehrichtung regelbar ist, ist für die andere Drehrichtung keine Drosselmöglichkeit für die abgegebene Energie vorhanden. Das Geschwindigkeitsregulierventil 131 wirkt nicht auf den Abfluß der aus dem Motor austretenden Luft ein, so daß diese ungedrosselt in die Atmosphäre austritt. Durch Verschwenken des Hebels 119 des Reversierventils kann also beispielsweise die gesamte dem Werkzeug zur Verfügung stehende Energie zur Lösung verrosteter oder korrodierter Muttern oder Bolzen nutzbar gemacht werden.

Es kann jedoch gegebenenfalls ein zweites Geschwindigkeitsregulierventil vorgesehen werden, welches mit dem Reversierventil und dem Lufteinlaßkanal 123 des Motors zusammenwirkt, wodurch die Regelung der zugeführten und somit der abgegebenen Energie in beiden Drehrichtungen ermöglicht wird.

Ein weiteres wesentliches Merkmal vorliegender Erfindung besteht in der Einfachheit der Konstruktion der eine konstante Bolzenspannung gewährleistenden Werkzeugen. Bekannte Schlagwerkzeuge dieser Art, die eine Drehmomentensteuerung aufweisen, sind im allgemeinen im Vergleich zu ihrer Leistungsabgabe zu schwer und voluminös. Das ist nicht zuletzt darauf zurückzuführen, daß ein verhältnismäßig großer Anteil der zur Verfügung stehenden Energie zur Messung des abgegebenen Drehmomentes gebraucht wird, damit das Werkzeug innerhalb eines vorgegebenen Drehmomentenbereiches abgeschaltet werden kann. Außerdem sind die Einrichtungen zur Steuerung des Drehmomentes verhältnismäßig kompliziert und erfordern häufiges Nachstellen und Wartung. Außerdem führt die Steuerung des abgegebenen Drehmomentes, wie bereits ausgeführt, nicht zu der erwünschten gleichmäßigen Bolzenspannung. Späne, Grat, trockene oder geschmierte Oberflächen rufen unterschiedliche Reibungsverhältnisse beim Anziehen des Befestigungselementes hervor. Insbesondere Späne und Grat können ein zeitweiliges Reibungsmoment hervorrufen, welches dem eingestellten Drehmoment eines solchen Werkzeuges das Gleichgewicht hält, wodurch eine Abschaltung des Werkzeuges eintritt, bevor die gewünschte Bolzenspannung erreicht ist. Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug beeinflussen diese variablen Einflußgrößen die erreichte Bolzenspannung nicht, da das Werkzeug so lange Schläge ausübt, bis die gewünschte Bolzenspannung erreicht ist.

Ein weiteres Merkmal vorliegender Erfindung besteht darin, daß das Erreichen der gewünschten Bolzenspannung eindeutig wahrnehmbar ist, wenn die Mutter sich nicht mehr verdreht. In der Praxis hat sich gezeigt, daß das Aufhören der Verdrehung der Mutter auch durch eine leicht erkennbare Klangänderung des Stoßgeräusches festgestellt werden kann.

Ein weiteres Merkmal vorliegender Erfindung besteht in der Anordnung der Konuskupplung und des Kupplungssteuerventils 137, welches die Stoßkupplung ausschaltet, so daß eine Mutter oder ein Schraubenbolzen durch die Konuskupplung verdreht werden kann.

Der wichtigste Vorteil des erfindungsgemäßen Werkzeuges zum Anziehen von Schraubverbindungen ist darin zu sehen, daß es eine gleichmäßige Spannung

ίο der einzelnen Schraubenbolzen gewährleistet. Das wurde bislang von bekannten, nach dem Stoßprinzip arbeitenden Schraubenschlüsseln nicht erreicht. Außerdem wird dieser Vorteil mit einem Werkzeug erreicht, welches sich durch einen einfachen Mechanismus auszeichnet und demzufolge Ersparnisse in der Unterhaltung erzielt.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß die einzelnen Bolzen gleichmäßig bis zur Streckgrenze vorgespannt werden können, so daß sich eine maximale Klemmkraft ergibt. Folglich wird die Festigkeit der Schraubenbolzen maximal ausgenutzt, so daß bei gegebenen Verhältnissen die kleinstmöglichen Schraubenbolzen verwendet werden können. Folglich können bei gegebenen Verhältnissen kleinere Schraubenbolzen und Muttern verwendet werden, so daß kleinere Durchgangsbohrungen, kleinere Bohrer, kleiner Gewindebohrer und Maschinen erforderlich sind, wodurch der Fertigungsaufwand herabgesetzt wird.

Es hat sich gezeigt, daß eine Vorspannung der Bolzen bis zur Streckgrenze bei normalen Fügeteilen mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug in weniger als einer Sekunde erreicht werden kann. Bei nachgebenden, gedrückten Teilen, z. B. bei gekrümmten Teilen oder verbogenen Unterlegscheiben, kann die erforderliche Zeit zur Erreichung der gewünschten Spannung größer sein. In jedem Falle wird die vorgegebene Bolzenspannung jedoch bei allen Bolzen gleichmäßig erreicht.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Druckluftschrauber mit einer Steuereinrichtung für eine Drehschlagkupplung, die einen Hammerteil umfaßt, der durch die unabhängig vom Motor mit Druckluft speisbare Drehschlagkupplung axial in die Bewegungsbahn eines Ambosses hinein- und aus dieser herausführbar ist, gekennzeichnet durch eine den Motor(15) direkt mit dem Amboßteil (19) im angelegten Zustand verbindende Friktionskupplung (51, 59), deren bewegliche Kupplungshälfte (51) entgegen der Kraft einer Andruckfeder (67) durch unabhängig vom Motor zugeführte Druckluft mit einem vorbestimmten Druck lösbar ist, und durch ein in den Zuführungskanal (109, 115, 33) für die besagte, gleichzeitig die Drehschlagkupplung (71,72, 89, 91, 93) speisende Druckluft angeordnetes, von Hand zu bedienendes Absperrventil (137).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen