DE1503022A1 - Durch ein Druckmedium betaetigtes Werkzeug - Google Patents

Description

?.eed Holler Bit Oompany, Houston, Jexas, USA

Durch ein Druckmedium betätigtes "

Die Erfindung betrifft ein auf ein Drehmoment ansprechendes, von einem Druckmedium betätigtes Werkzeug, das zum Aufschrauben und festsetzen von mit Gewinde versehenen Elementen, z.B. ochrauben, Muttern, Bolzen und dergl. diene, und insbesondere eine Tent ilvorrioht un.g für ein derartiges Y/erkzeug.

aufschrauben und festsetzen mehrerer Schrauben oder Bolzen für die Abdeokplatten einer Maschine, für Schalen oder dgl« können mehrere oder ein Satz von einem Druckmedium betätigter, auf ein Drehmoment ansprechender Werkzeuge verwendet werden, denen von einer gemeinsamen Quelle aus komprimierte Luft zugeführt wird, von der die Antriebekraft den Werkzeugmotoren geliefert wird. Ähnliche, mit einem Gewinde versehene i'eile besitzen jedoch nicht genau die gleiche Größe, sondern weisen geringe Unregelmäßigkeiten, a.B, Grate und Zähne oder Schmutz und dergl. auf. Ebenso sind die Größe, die Eineteilung und die Arbeitsweise ähnlicher, ein Drehmoment liefernder Werkzeuge nioht genau gleich. Im Betrieb können also mehrere ähnliohe, ein Drehmoment liefernde Werkzeuge, die au einem Satss gehören, der gleichzeitig mehrere ähnliche, mit Gewinde versehene Teile antreibt, in etwas unterschiedlichen Zeitspannen ein vorgegebenes Drehmoment erreichen, so daß eine, Drehmomentenkupplung des einen Werkzeuges schlüpfen kann, was au einem Luftverluat und einem Verschleiß der Kupplung-steile führt, während ein anderes Werkzeug desselben CSafcseg seinen mit Gewinde versehenen ieLl noch dreht.

1.¹Ji η Ziel der Erfindung lau jine sslba'jvitigo Tent i .!vorrichtung iii- ein '/ou einem Draokruüdium be t/i ei,-; tec; Workzeag, die es zu-

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läßt, daß sich der Bedienende vom Werkzeug entfernen kann. Das Ventil dieser Vorrichtung soll eich für einen nachfolgenden Arbeitsgang von selbst zurückstellen, wenn der Drucke des lJediums unter einen vorgegebenen Betrag hinab abnimmt, Das vom Druckmedium betätigte Werkzeug ist insbesondere für mehrere Spindeln verwendbar, so daß jedes Werkzeug unabhängig von dem bei den anderen Werkzeugen des Satzes gelieferten Drehmoment eine vorgegebene Größe des Drehmoments erreichen und abgestellt werden kann« Das Ventil soll selbsttätig das zu einem Werkzeug strömende Druckmedium absperren, wenn ein vorgegebenes Drehmoment erreicht ist; das Ventil öffnet sich jedoch selbsttätig erneut, wenn der DrucK des rlediums unter einen vorgegebenen Betrag hinab abfällt«

Zum besseren Verständnis de3 Erfindungsgegenstandes seien die beigefügten Figuren näher erläutert.

Ü?ig„ 1 ist ein Längsschnitt durch ein pneumatisches Werkzeug gemäß der Erfindung.

?ig. 2 ist ein Schnitt durch einen Teil des Werkzeuge« Und zeigt das Ventil in seiner geöffneten Stellung. :'

Pig. 3 let ein Schnitt längs der Linie 3-3 der ?ig. 1. ·■ -;. _t;

Pig, 4 iat eine schematische Ansicht einer Anordnung aus mehreren, durch Druckluft betätigten Werkzeugen.

Gemäß den figuren enthält ein von einem Druckmedium betätigtes Werkzeug 1 ein Gehäuse 2, in dem ein ilügelmotor 3 drehbar angebracht iat; dieaer besteht aua eine.n Ständer 4, einem in Lagern 6 gehalterten Läufer 5 und üblichen radial bewegbaren Flügeln 7... Am rechnen Ende de3 lohäunes 2 ist ein Koaxialer Kopf 3 festgeschraubt, der ein Ausohi'tfistück 9 CUr das Druckmedium

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und eine Ventilvorrichtung 10 aufweist«

Innerhalb des linien Endes des Gehäuses 2 befindet sich eine auf ein Drehmoment ansprechende Kupplung 11, deren treibender Xupplongs-cörper 12 vom läufer 5 koaxial ausgeht und gegenüber diesem durch einen vieleckigen Schaft oder auf andere Weise gegen Drehung verriegelt ist«, Der treibende KupplungsKörper 12 ist an seinem linken iände zu einem Hopf 14 verbreitert, der innere Bohrungen enthält, die einen Laufsitz auf zylindrischen Lagerabs ohnit ten 15 und 1o eines JMihrungskörpera 17 bilden, der auf einen vieleckigen üehaft 18 einer getriebenen Spindel 19 paßt. Der ]?ührangskorper Ί7 ist mit einem vieleckigen Rihrungsabschnitt 20 versehen. Der Kopf H enthält mehrere radiale Bohrungen 22, in denen Kugeln 21 untergebracht sind, die nit den Seitenflächen des Jührongsabschnivtes 20 in Eingriff kommen.

Ein Kugelkäfig 23 mit einer abgeschrägten Wand 24 wird von einer verstellbaren Druckfeder 25 axial gegen die Kugeln 21 gepreßt. Ein die iieibung herabsetzendes Lager 26 ist zwischen einem Pederlaufelement 27 und dem Kugelkäfig 23 vorgesehen. Durch den treibenden Kupplungskörper 12 geht quer ein Schlitz 28 hindurch, in dem ein Querstück 29 untergebracht ist, das mit dem Federlaui'element 27 für eine gemeinsame Axialbewegung in Eingriff Kommt.

Von der getriebenen Spindel 19 aus wird die Drehung über ein System aas umlaufrädern 30 und 31 auf eine das Werkstück antreibende Spitze 32 übertragen, die eine beliebige Form aufweisen

Der Kopf 8 enthält eine Bohrung 35, in der die Ventilvorrichtang 10 untergebracht ist» Diese eiithäl ύ einen Ventilkörper 33, der fest in einer Ventilhülse 34 eingepaßt ist, die in die Eohruiig 35 eingeschraubt wird. Ein das V_pntil zurückhaltender Stöp sel 36 ist ebenfalls in die Bohrung 35 eingeschraubt und steht

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mit einer Schulter 37 der Ventilhülse 34 in Eingriff, so daß diese an ihrem Platz festgehalten und verriegelt wird. Der Yentilkörper 33 besitzt eine ringförmige Schulter 38, die sich unter einem Unterteil 39 der Ventilhülse 34 "befindet. An der Schulter 38 ist eine ringförmige Dichtung 40 vorgesehen. Eine weitere ringförmige Dichtung 41 befindet sich zwischen dem unteren zylindrischen Abschnitt der Hülse 34 und der Wand der Bohrung 35«Ein weiteres Dichtmittel 42 liegt zwischen einer Schulter 43 .der Hülse 34 und einer Gegenbohrung 44 im Kopf 8„

Der Ventillcörper 33 enthält zwischen seinen Enden eine Vertiefung 45» in. die^eine Klinke oder Raste 46 angeordnet ist, die auf einem Stift 47 schwenkbar gehaltert ist. Eine Feder oder eine andere elastische Vorrichtung 4ö befindet sich zwischen der Klinke 46 und dem Körper 33 und drückt die Klinke 46 aus der Vertiefung 45 heraus» Das obere Ende des Körpers 33 enthält eine G-e genbohr ung 49, in der eine Feder 50 sitzt, die den Körper 33 nach unten von dem zurückgehaltenden Stöpsel 36 weg in die offene Stellung zu drücken suchte Im Stöpsel 36 befindet sich eine Entlüftungsöffnung 51 ο

Zwischen den Enden der Hülse» 34 ist eine innere ringförmige Schulter 52 vorgesehen» Der Ventilkörper 33 trägt an seinem unteren Ende einen ünsatz 53 und weist an seinem mittleren Seil einen speziellen Umriß 54 auf.

Von dem Querstück 29 aus läuft eine Auslösestange 55 axial durch eine Bohrung 56 in dem treibenden Kupplungskörper 12, durch eine Bohrung 57 im Läufer 5 und durch eine Öffnung 58 in der Hülse 34 bis zu einer Steile hindurch, die auf die Klinke 46 ausgerichtet ist und dieser gegenübersteht»

Gemäß Figo 2 drückt die Feder 50 den Ventilkörper 33 nach unten in seine geöffnete Stellung. Wenn er sich um ein gewisses Stück nach unten bewegt, sucht die Feder 48 die Klinke 46 ge-

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gen den Uhrzeigersinn zu schwenken, worauf das freie Ende der Klinke unter die Schulter 52 der Hülse 34 greift und eine Aufwärtsbewegung des Körpers 33 verhinderte Wenn sich der Körper 33 nach unten bewegt, entfernen sich die ringförmige Schulter 3β und die Dichtung 40 vom unteren Teil 39 der Hülse 34ο Vom Ansatz 53 wird ein zwangsläufiger Anschlag bei der Bewegung des Körpers 33 nach unten gebildet, wobei der größte Seil der Unterseite des Körpers nicht mit dem Boden der Bohrung 35 in Berührung komrat.

Das über das Anschlußstück 9 zugeführte, unter Druck stehende Medium wird über eine öffnung 59 in die Bohrung 35 und die Hülse 34 rund um den Yentilkörper 33 eingelassen und von dort durch eine Öffnung 60 in eine ringförmige Kammer 61 weitergeleitet, bis es durch Öffnungen 62 den LIotor 3 erreicht«

Das unter Druck stehende Medium übt auf alle Abschnitte des Körpers 33 mit Ausnahme seines Deckabsoimitfces einen Drucke aus, der fest in der Hülse 34 sitzt. Der Körper wirkt als Differentialkolben, so daß das Druckmedium ständig ihn nach oben gegen die Hülse 34 drückt, da die Druckdifferenz auf die dem Druckmedium ausgesetzten flächen in axialer Richtun.; wirksam wird. Das freie Ende der Klinke 46, aa.a mit der Schulter 52 in Berührung steht, verhindert jedoch eine Bewegung des Körpers 33 nach oben.

beim Betrieb der freie Umlauf" des 7/erk3tüoLes, a.3, eineo Bolzens dem Snde zugeht, nimmt der Widerstand beim !festziehen allmählich zu, bis die Drehung des tferkstüokea aufhört; hierdurch wird dl·.- Spindel 19 an^ehal. can, aelbnf wann der :,iotur 3 noch läuft, v/ü'auf 'lurch eine Drehung des -lopioj 14 des .Jreibenden Kuppluugalcörpo-rs 12 -lie L-U.-.;eLn 2 1 über IL; !Cansou des vielückigen ^ihrungsabaohnicc^o 20 hiiivve^e ui'1-ί,οη" wer<l;m, wie in ".Pig, 3 zu" yahen ist; hi^rdiuv.h wird L in, ^n ilnü Ra.liultav/e-

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gung nach außen und eine damit verknüpfte Axialbewegung zum Kugelkäfig 23 erteilt, der das Lager 26 und daa Federlaufelement 27 gegen die Feder 25 drückt» Diese Axialbewegung bewirkt, daß das Querstück 29 mit dem Federlaufelement 27 in Eingriff kommt und die Auelösestange 55 in Sichtung auf die Klinke 46 treibt, so daß deren freies Ende im Uhrzeigersinn von der Schulter 52 weggeschwenkt wird. Wenn sich die Klinke 46 auf diese Weise bewegt, wird die Feder 48 zusammengedrückt; die Klinke 46 kommt dabei von der Schulter 52 frei, worauf das unter Druck stehende Medium auf die Differentialflächen einwirkt und den Körper 33 und die Klinke 46 nach oben in die Hülse 34 schiebt, so daß die Dichtung 40 gegen den unteren Abschnitt 39 der Ventilhülse 34 zutnAnliegen kommt und eine weitere Zufuhr des Druckmediums zum Motor 3 verhindert wird, wie in Fig. 1 zu sehen 1st,, Das V ntil 10 bleibt dann solange geschlossen, wie ein ausreichender Druck auf den IETt er teil des Ventilkörpers 33 ausgeübt wird ο

Wenn die Zufuhr des Druckmediums unterbrochen wird, kann die Luft im Kopf 8 und im .Anschlußstück 9 zur äußeren Atmosphäre entweichen, worauf die Jeder 50 selbsttätig den Ventilkörper 33 wieder in die geöffnete Stellung nach Fi₀-< > 2 zurückbringt.

Bei Anwendung mehrerer W_erzzeuge kann das Druckmedium wegen des normalerweise offenen, sich zurückstellenden Ventils 10 von einer zentralen, entfernt -liegenden Station aus zugeführt und beeinflußt werden. Wie in Fig. 4 zu sehen iset, kann das Druckmedium von einer zentralen Quelle aus über ein Hauptventil 63 in eine Iieitungsverzweigung 64 und von dort zu den Anschlußstücken 9 geleitet werden, die je zu Einern Werkzeug 1 führen« leim, ein Werkzeug ein vorgegebenes Drehmoment erreicht,

sperrt sich-dieses selbsttätig und unabhängig von dem anderen Werkzeug der Gruppe ab» Wenn alle Werkzeug« ·τί.η vorgegebenes Drehmoment erreioht haben und abbestellt aini, Kann das Haupt-

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ventil 63 gedreht und die Zufuhr des Druckmediums unterbrochen werden, so daß die Luft aus den W_erkzeugen, aus den Anschluß stücken 9 und der Leitungsverzweigung 64 z.B. über eine [Entlüftungsöffnung 65 im Hauptventil 63 oder auf andere Weise entweichen kann, worauf sich die Ventilvorrichtung 10 aller Werkzeuge 1 selbsttätig in die geöffnete Stellung gemäß Fig» 2 zurückstellt; da-nach kann der Arbeitsgang an einem weiteren ähnlichen Werkstück wiederholt werden»

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   QJ Pneumatisches, ein Drehmoment lieferndes Werkzeug, ζ„Bo Schrauber mit einem Ventil, von dem das treibende Medium bei seiner Zuführung zum Werkzeugmotor steuerbar ist, d a .durch gekennzeichnet, daß das Ventil (33) in der geöffneten Stellung (i?ig. 2) normalerweise verklinkt ist, daß Vorrichtungen (20, 21, 23, 26, 27, 29, 55) vorgesehen sind, von denen das Ventil (33) selbsttätig in in Abhän- w gigkeit von einem vorgegebenen Drehmoment entklinkbar und schließbar ist, so daß die Zufuhr des Mediums zum llotor (3) unterbrochen wird, und daß weitere Vorrichtungen (50, 48, 46) vorgesehen sind, von denen das Ventil 533) selbsttätig geöffnet und verklinkt werden kann, wenn der Druck des Mediums unter einen vorgegebenen Betrag hinab abfällt.
2. 2. Werkzeug nach^Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, eine Kupplung (11) zwischen dem Werkzeugmotor (3) und einer treibenden Spindel (19) vorgesehen ist, und daß dieser Kupplung (11) eine Vorrichtung (55) zugeordnet ist, die das Ventil (33) beim Erreichen eines vorgegebenen Drehmo-

   ^ mentes entsperrt.
3. 3. Werkzeug nach Ansprüchen 1 oder 2,dadurch gekenn ζ e i ohne t, daß die" Vorrichtung (55) zum Entsperren des Ventils (33) einen schwenkbaren Körper (46) enthält, der aus der Sperrstellung beim Erreichen eines vorgegebenen Drehmomentes von der Vorrichtung (55) heruasführbar ist, die der Kupplung (11; zugeordnet ist,,

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4. 4. Werkzeug nach Ansprüchen. 1, 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchgang (48, 35, 60, 61, 62) zur Zuführung des AntriebsmediumB zum i.Iotor (3) hergestellt ist, in dem sieh das Ventil (33) befindet, und daß die Vorrichtung (55) zum Bntsperren des Ventils (33) ein schwenkbares Hilfsmittel (46) in Form einer Klinke enthält, die schwenkbar (47) mit dem Ventil (33) Verbunden ist*

   5 β Werkzeug nach Ansprüchen 2, 3 oder 4* dadurch gekennzeichnet, daß die dör Kupplung (11) zugeordnete Vorrichtung eine Auslösestangö (55) ist, die zur Bntsperruhg des Vintils (33) axial bewegbar iöt„

   6* Werkzeug nach Ansprachen i-5>dädüiöh gekenn-B e i ö h h β 11 dall Vorrichtungen (65) daö Antriebsmeiium in der entöpöirteiii gesöhloseenefi Stöiluiig dea Ventils (33) äud dem Werkzeug freigeben»

   7» terlaeüg iiaöh ÄnlpfÜQ&ifi 1-6,4OtUi¹Gh göKöilnzeichnet, daJ3 das Hilf smit-fcil aur iJnbec errung deg Ventils auSerdSm der Druck des AntfistiamödiumB iet.

   8o Werkzeug naöh Anäprüchen 1-7, däduroh gekennzeichnet, daii daa Ventil iindfi bewegbaren Vlntilköfper (33), einaii ortäfeätsn, daö Vafttil festhältinien Stöpäel (H) und sine häöligiifeige föfiiöhiuitg (5O) awiööhift de& t'atpst C13) und deiö Stöpafi {%) enthältt dii diti Körper in Sein« gedlfü#- te Stellung dfuökt, Und daß die Vöfiiöhtung au? Ye^iegeluftg des Körpers in der gsöffnefeen Stellung eih schwenkbares Üilfsmit bei (4o) enthält, das am Ventillcörper schwenkbar angebracht ist*

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